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MONITORAÇÃO E DIAGNÓSTICO DE MOTORES DE PROPULSÃO MARÍTIMA
Antonio Carlos Lessa Maffei
DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS
PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS
NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS DE
ENGENHARIA OCEÂNICA.
Aprovada por:
____________________________________________
Prof. Carlos Rodrigues Pereira Belchior, D.Sc.
____________________________________________
Prof. Severino Fonseca da Silva Neto, D.Sc.
____________________________________________
Prof. Luiz Antonio Vaz Pinto, D.Sc.
____________________________________________
Prof. Richard David Schachter, Ph.D.
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL
MARÇO DE 2007
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ii
MAFFEI, ANTONIO CARLOS LESSA
Monitoração e Diagnóstico de
Motores de Propulsão Marítima [Rio
de Janeiro] 2007
VIII, 134 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ,
M.Sc., Engenharia Oceânica, 2007)
Dissertação - Universidade Federal do
Rio de Janeiro, COPPE
1. Monitoração e Diagnóstico de Motores de
Propulsão Marítima
I. COPPE/UFRJ I. Título ( série )
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iii
Dedico este trabalho a
minha mãe, esposa e filhas.
A minha mãe pelo quanto
lutou para que eu pudesse
me formar. A minha esposa,
pelo carinho e a paciência
necessária para completar
esta jornada. As minhas
filhas, pela compreensão de
alguns momentos de
ausência e pelo exemplo de
que “o saber não ocupa
espaço”.
iv
AGRADECIMENTOS
Ao professor Carlos Rodrigues Pereira Belchior, meu orientador, pela atenção e
compreensão demonstradas ao longo desta jornada.
Ao Engenheiro Frederico Novaes, pesquisador da COPPE/UFRJ, e ao Técnico
Gilberto Pires Cordeiro da “MTU do Brasil” pelas contribuições extremamente
necessárias para a execução da presente dissertação.
Ao CF (EN) Salim Hain Nigri e aos Engenheiros Enio Mulder e André Luiz
Nunes Mello (M.Sc.), pela amizade e incentivo.
A todos aqueles que de uma forma direta ou indireta contribuíram para a
realização desta dissertação.
v
Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)
MONITORAÇÃO E DIAGNÓSTICO DE MOTORES DE PROPULSÃO MARÍTIMA
Antonio Carlos Lessa Maffei
Março/2007
Orientador: Carlos Rodrigues Pereira Belchior
Programa: Engenharia Oceânica
Este trabalho apresenta os conhecimentos mínimos, necessários para que um
sistema monitoração e diagnóstico “on line” possa ser desenvolvido e utilizado para
monitorar, detectar e diagnosticar as possíveis falhas nos motores marítimos. Fazem
parte deste conhecimento: as árvores de falhas para diagnóstico dos sistemas dos
motores, as matrizes de diagnóstico e o processo de análise dos dados operacionais.
vi
Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the
requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)
MONITORING AND DIAGNOSIS FOR MARINE PROPULSION ENGINES
Antonio Carlos Lessa Maffei
March/2007
Advisor: Carlos Rodrigues Pereira Belchior
Department: Ocean Engineering
This work presents the minimum necessary knowledge to develop an on line
monitoring and diagnosis system to monitory, detect and diagnosticate the possible
faults in diesel engines propulsion. Included in this knowledge are: the fault trees for
diagnosis of diesel engine; the diagnosis matriz and the analisis process of operating
data.
vii
ÍNDICE
1) INTRODUÇÃO 1
1.1) Aspectos Gerais 1
1.2) Histórico 2
2) OBJETIVO DA DISSERTAÇÃO 5
3) ESTADO DA ARTE 7
4) ESTUDO DA RELAÇÃO ENTRE OS PARÂMETROS OPERACIONAIS E
AS FALHAS NOS SISTEMAS 9
4.1) Divisão do Motor Diesel em Sistemas 9
4.2) Estudo dos Sistemas e Identificação das Falhas 10
4.2.1) Sistema de Óleo Combustível e Injeção de Combustível 10
4.2.2) Sistemas de Ar de Alimentação e Exaustão 13
4.2.3) Sistema dos Cilindros 16
4.2.4) Sistema Pistão / Biela 17
4.2.5) Sistema dos Cabeçotes dos Cilindros 17
4.2.6) Sistema do Eixo de Manivelas 19
4.2.7) Sistema de Óleo Lubrificante 20
4.2.8) Sistema de Resfriamento 22
4.3) Relação Entre os Sintomas e as Falhas nos Sistemas do Motor 24
4.4) Matriz de Diagnósticos 24
5) ANÁLISE DOS DADOS MONITORADOS DOS PARÂMETROS
OPERACIONAIS 30
5.1) Motor Selecionado 30
viii
5.2) Parâmetros para o Motor Selecionado 31
5.2.1) Pressões 31
5.2.2) Temperaturas 31
5.2.3) Outros Parâmetros 32
5.3) Valores dos Parâmetros para Análise do Motor 32
5.3.1) Valores de Projeto 32
5.3.2) Dados de Desempenho (teste de bancada, provas de mar e outros) 33
5.3.3) Gráficos de Controle 51
6) PROGRAMA DE MONITORAÇÃO E DIAGNÓSTICO 55
6.1) Descrição Geral do Programa 55
6.2) Exemplos de Funcionamento do Programa 59
6.2.1) Baixa Temperatura em um dos Cilindros 59
6.2.2) Baixa Temperatura de Exaustão em Um dos Cilindros 61
6.2.3) Alta Pressão do Óleo Lubrificante para o Turbocompressor 65
6.3) Diagnóstico 67
6.3.1) Alarme de Baixa Pressão do Óleo Antes do Filtro 67
6.3.2) Diversos Alarmes Acionados 68
6.3.3) Alarme por Baixa Pressão de Combustão 69
7) CONCLUSÕES 72
APÊNDICA “A” - Árvores de Falhas dos Sistemas do Motor 74
APÊNDICA “B” - Valores Determinados e das Curvas Ajustadas 109
APÊNDICA “C” - Gráficos de Controle 115
APÊNDICA “D” - Diagramático do Sistema de Água Doce - Resfriamento 126
APÊNDICA “E” - Diagramático do Sistema de Água Salgada - Resfriamento 127
APÊNDICA “F” - Diagramático do Sistema de Óleo Lubrificante 128
APÊNDICA“G” - Diagramático do Sistema de Óleo Lubrificante de
Resfriamento dos Pistões 129
BIBLIOGRAFIA 130
1
1) INTRODUÇÃO
1.1) Aspectos Gerais
Desde que os motores diesel começaram a serem utilizados em uma escala
industrial, a regulagem do seu desempenho tem sido feita pela monitoração de certas
variáveis de operação características do seu processo de combustão. Chamadas de
parâmetros operacionais, essas variáveis podem expressar de forma mensurável o
desempenho do motor e de seus componentes. A monitoração das alterações nestes
parâmetros, quando comparados a padrões, fornece um quadro realista da combustão e,
com isso, serve de ferramenta para a estratégia de manutenção do motor.
A manutenção é definida como “os cuidados técnicos indispensáveis ao
funcionamento regular e permanente de máquinas e motores”. Estes cuidados técnicos
envolvem custos, diretamente proporcionais ao valor unitário do equipamento, a
sofisticação e principalmente aos prejuízos decorrentes da sua inatividade.
A manutenção tem por objetivos básicos:
- garantir a segurança;
- manter níveis ótimos de funcionamento dos equipamentos; e
- minimizar os custos totais com reparo.
Os tipos de manutenção mais utilizados atualmente são: a manutenção corretiva,
a manutenção preventiva e a manutenção preditiva.
- a manutenção corretiva, como o próprio nome diz, significa deixar o
equipamento funcionar até a quebra (ou falha) e, depois, corrigir o problema
(normalmente no momento mais inoportuno). Normalmente, os sobressalentes, as
ferramentas necessárias, bem como a mão de obra qualificada, não estão imediatamente
disponíveis para a realização da manutenção.
- a manutenção preventiva é realizada com a intenção de reduzir ou evitar a
quebra e/ou queda no desempenho do equipamento, e para isso, utiliza-se um plano
antecipado com intervalos de tempo definidos. Contudo, esta prática acarreta na
revisão/substituição de peças e/ou equipamentos antes do momento apropriado.
- a manutenção preditiva, caracteriza-se pela monitoração dos diversos
parâmetros operacionais do motor. A análise do comportamento desses parâmetros
fornece um conhecimento realista das condições mecânicas das instalações, permitindo
2
definir de modo mais preciso a necessidade de um reparo. Dentro deste escopo, a
monitoração da combustão e da injeção representa uma ferramenta de análise bastante
poderosa das condições operacionais do motor. A partir dos diagramas de combustão e
injeção são obtidas as informações sobre a regulagem e o balanceamento do motor, o
estado de funcionamento dos sistemas e componentes envolvidos nestes processos
(cilindro, anéis de seguimento, válvulas injetoras, bombas, etc.) e observadas as
condições de serviço (carga). Entretanto, é importante ressaltar que a monitoração da
combustão e da injeção por si só não é suficiente para uma análise completa das
condições de operação do motor. Na realidade, ela constitui um dos componentes de um
sistema de manutenção preditiva de motores por diagnose, composto ainda por
programa de monitoração de vibrações, análise química do óleo lubrificante e análise do
comportamento dos demais parâmetros operacionais do motor, por ela, não abrangidos
[1].
A manutenção preditiva de equipamentos vem encontrando aceitação crescente,
principalmente pelos setores marítimos e industriais. Grande progresso tem sido feito
desde o tempo em que se deixava o equipamento operar o máximo de tempo possível, e
repara-lo somente após a ocorrência de uma avaria. A operação até a ocorrência de uma
avaria pode ser extremamente onerosa. Por outro lado é da mesma forma equivocada a
doutrina de desmontar o equipamento para revisão em função do número de horas de
operação. Abrir um equipamento para inspeção das partes, pode acarretar na inclusão de
uma falha que não existia. É fato conhecido que partes vitais duram mais e operam
melhor se não forem mexidas sem necessidade.
A monitoração da condição de funcionamento, envolve a aquisição e a análise de
uma grande quantidade de dados para a identificação das falhas e obtenção dos
diagnósticos, para isto é necessário um profissional especialista, com profundo
conhecimento sobre o equipamento e suas falhas, ou um programa de computador que
contenha este conhecimento e possa “utiliza-lo” como este profissional.
1.2) Histórico
Em meados dos anos de 1960, por solicitação da comunidade de submarinos da
Marinha dos Estados Unidos (U.S. Navy), foi solicitado o desenvolvimento de um outro
método diferente do “desmonte e inspecione” para a determinação da condição do
3
motor entre os períodos de revisão. Atendendo a esta solicitação, foi criado o sistema
“DETA” (Diesel Engine Trend Analysis).
O sistema “DETA” consiste na coleta e analise dos parâmetros operacionais do
motor diesel, com o propósito de predizer a necessidade de uma manutenção corretiva
ou revisão.
Os submarinos de propulsão diesel foram os primeiros a utilizarem o “DETA” e
os resultados foram considerados muito bons. Como resultado da aplicação do “DETA”,
o intervalo entre revisão dos motores “Fairbanks Morse Model 38NDS – 1/8” passaram
de 4000 horas para 12000 horas de operação.
Após o sucesso inicial, o “DETA” foi estendido nos anos que se seguiram aos
navios de superfície, porém, o nível de esforço para processar manualmente os dados
ainda representava problemas.
A partir dos anos 1980, com o desenvolvimento de processadores compactos, foi
possível construir equipamentos de coleta de dados e desenvolver sistemas (softwares),
permitindo a integração da monitoração da condição com a coleta de dados, ou seja a
dificuldade do operador em registrar inúmeros dados com precisão, em um ambiente
hostil (temperatura e ruído elevados), pôde ser contornada.
Com o tempo, o sistema “DETA” foi substituído pelo sistema especialista
“ADETA” (Automated Diesel Engine Trend Analysis). O “ADETA” foi projetado para
englobar todos os motores diesel utilizados nos diversos navios da Marinha Americana
(U.S. Navy), sem a necessidade de alterações em suas instalações. Apesar destas
características parecerem bastante convenientes, elas levaram a um processo repetitivo e
trabalhoso, com a tripulação executando em paralelo as atribuições já existentes a
bordo, a coleta dos dados para cada motor.
No início dos anos 90, a Marinha do Brasil (MB), tomou conhecimento do
sistema DETA e posteriormente, com a aquisição de alguns navios da U.S. Navy,
passou a utilizar sistema ADETA que já se encontravam em uso nestes navios.
Em convenio com a Marinha do Brasil, a COPPE/UFRJ, baseado no sistema
especialista “ADETA”, desenvolveu o sistema especialista batizado pela MB de
“ATEMDI”. O principal objetivo do desenvolvimento deste sistema era, em uma
primeira fase, englobar os motores MTU (Motoren-und-Turbinen-Union) 956 TB 91
das Corvetas classe “Inhaúma” e das Fragatas classe “Niterói”, então submetidos ao
sistema de manutenção preventiva, isto é, baseados em horas de funcionamento.
4
O sistema “ATEMDI” desenvolvido pela COPPE-UFRJ, assim como o sistema
especialista “ADETA” levava a tripulação a um processo repetitivo e trabalhoso na
coleta dos parâmetros operacionais (nas Corvetas classe “Inhaúma” e nas Fragatas
classe Niterói as praças de máquinas são desguarnecidas). Neste processo o motor deve
ser mantido nas mesmas condições de carga à que estava submetido nas coletas de
dados anteriores. Os dados são coletados por anotação da instrumentação do motor, e
em seguida introduzidos manualmente no ATENDI.
As dificuldades impostas ao sistema seriam: [2]
- manter os motores sob a mesma condição de carga para a aquisição de
dados;
- leitura da instrumentação (avariada ou nem sempre aferida) para cada
parâmetro de monitoração;
- parar o motor e instalar manômetros temporários em cada um cilindro para a
medição da pressão de compressão;
- repetir todo o procedimento a curtos intervalos de tempo;
- dependência de uma pessoa para introduzir os dados no sistema; e
- receber do sistema, diagnósticos com informações não condizentes com o
motor em questão.
5
2) OBJETIVO DA DISSERTAÇÃO
Este estudo visa efetuar as modificações necessárias ao sistema especialista
“ATEMDI”, de forma a solucionar os fatores que dificultaram a implementação deste
sistema na Marinha do Brasil.
As dificuldades impostas ao sistema “ATEMDI”, levaram a necessidade do
desenvolvimento de um sistema mais moderno, denominado de sistema “on line”, onde
não houvesse a necessidade de se manter a carga anterior, bem como a utilização do
pessoal de bordo para a coleta dos dados dos parâmetros operacionais dos motores e
torná-lo mais específico às necessidades atuais da Marinha do Brasil. Este sistema
possuindo ou operando em conjunto com um sistema de coleta de dados, permite a
aquisição de grande quantidade de dados proveniente de sensores instalados nos
motores, na periodicidade desejada.
Para que o sistema possa analisar os parâmetros operacionais do motor em uma
condição qualquer de carga, é necessário que o mesmo possua um meio de determinar
se estes valores estão normais ou não.
Tendo como princípio o acima exposto, os objetivos da dissertação são:
- estudar os parâmetros operacionais e a relação destes com os diversos modos
de falhas dos motores diesel, levando em consideração as particularidades do motor e
seus sistemas;
- Montar as árvores de falhas para cada sistema do motor;
- Montar uma matriz de diagnóstico, que relacione o comportamento dos
parâmetros com as falhas de cada sistema;
- Propor um processo de análise dos dados, contendo um meio de se
determinar se os parâmetros operacionais estão dentro dos padrões esperados ou não;
- Desenvolver um sistema automatizado de diagnóstico utilizando o programa
“LabWIEL”.
Os resultados obtidos serão utilizados como o item principal da base de
conhecimentos do sistema de monitoração e diagnóstico a ser desenvolvido.
6
Neste trabalho, é proposto um sistema de monitoração e diagnóstico da
combustão, cujas regras de diagnóstico é a análise da árvore de falhas (Fault Tree
Analysis – FTA), que segundo PERAKIS [3], é o sistema mais adequado para motores
diesel, pois permite a possibilidade de se determinar as causas potenciais e a
probabilidade de ocorrência de uma falha. A FTA é a transformação de um sistema
físico em um diagrama lógico estruturado, onde são dispostas as várias combinações de
falhas nos elementos dos sistemas que possam resultar em um evento não desejável.
No método da “Avaliação por Desvio Padrão”, apresentado por BAPTISTA [2],
para verificar se um parâmetro está normal ou não, é feita uma comparação entre o
desvio padrão do processo registrado e o desvio padrão do processo comparável. O
desvio padrão do processo comparável é baseado nos valores obtidos durante os testes
em fábrica (testes de bancada), podendo ser utilizado o valor limite experimental
(fixado pelo fabricante), o valor limite calculado ou estimado.
Este método será utilizado para a análise dos dados monitorados.
7
3) ESTADO DA ARTE
Um problema constante tanto para o governo quanto para as indústrias é a
necessidade de estender a vida útil de sistemas. Ainda que o equipamento seja
relativamente novo, é imenso o benefício da extensão do período entre revisões e
manutenções, reduzindo a probabilidade de falhas durante a operação, e acrescentando-
se os reparos preventivos apropriados. A chave para a obtenção da extensão da vida útil
é a capacidade de extrair informações provenientes da experiência operacional destes
sistemas específicos (histórico do produto) para produzir diagnósticos e prognósticos
confiáveis.
Prognósticos são os processos de predição do estado futuro de um sistema.
Sistemas de prognósticos abrange sensores, um sistema de aquisição de dados, um
microprocessador-software suporte (para integração das informações provenientes dos
sensores), analise e apresentação de relatório com o resultado da análise, com pouca ou
nenhuma intervenção humana, em tempo real ou próximo disto [4].
Diagnósticos são preceituados como o meio de se interpretar o comportamento
“não normal” ou inesperado de um sistema. Quando os sistemas se comportam de
maneira inesperada, são considerados falhos. A comparação do comportamento de um
sistema em condições de operação “não normal” com o mesmo sistema em condições
de operação “normal”, leva a detecção e localização das falhas [5].
FARGERLAND et al. [6] propuseram que a monitoração e os diagnósticos de
falhas em motores diesel fossem baseados nas suas condições operacionais, utilizando-
se da técnica da análise de modos e efeitos de falhas (Failure Modes and Effects
Analysis – FMEA) e de distribuição de falhas para organizar as regras de diagnóstico. O
estabelecimento dos parâmetros operacionais foi feito por uma técnica de
reconhecimento padrão, que baseia o diagnóstico na comparação entre o vetor medido e
o vetor de falha pré-definido. Juntos, vetor medido e o vetor de falha pré-definido,
formam a matriz de falhas.
WARKMAN [7] desenvolveu um sistema de monitoração da condição
operacional do motor, utilizando-se de um sistema de aquisição de dados que mede a
pressão de injeção do combustível e as pressões ocorridas no interior do cilindro,
durante o processo da combustão, com vistas a economia de combustível e a detecção
de falhas. Os resultados das medidas são registrados e comparados com os valores
8
considerados normais (incluindo os desvio padrão das medidas). Caso a medida
apresente um desvio superior ao considerado aceitável, a razão é investigada pelo uso da
matriz de falhas. Portanto, a organização das regras também utiliza a técnica da análise
de modos e efeitos de falhas (FMEA).
ELLIOTT & BANISOLEIMAN [8] compararam vários sistemas de diagnósticos
baseados na condição operacional dos motores diesel, direcionando-se principalmente
para os sistemas de diagnósticos de falhas baseados no conhecimento (sistema
especialista) e na monitoração dos sinais de vibração.
ROMERO et al. [9] desenvolveram um sistema para computadores pessoais que
permite obter e analisar de forma automática os diagramas indicadores diesel que
relacionam as pressões (p) no interior do cilindro ao ângulo (?) de rotação do eixo de
manivelas do motor, para motores com velocidades inferiores a 1100 rpm.
PERAKIS & INÖZU [10] propuseram, pela primeira vez, um sistema que
utilizasse a técnica de análise da árvore de falhas (Fault Tree Analysis – FTA) para a
organização das regras de diagnóstico.
O produto deste estudo consiste basicamente no desenvolvimento de um sistema
automático de monitoração e diagnóstico, através do “software” LabWIEL” (não é um
sistema especialista). O sistema envolve a instalação de sensores em igual número ao de
parâmetros que se deseja acompanhar. A utilização dos sensores permite que a
monitoração da condição do equipamento seja feita de forma remota (no Centro de
Controle de Máquinas), a qualquer instante (on line), independente da potência aplicada
ao motor.
A avaliação dos dados se inicia pelo reconhecimento da potência aplicada ao
motor. Este valor ao ser introduzido no modelo matemático gerado para cada parâmetro,
faz com que o sistema calcule os valores considerados normais e os limites máximos e
mínimos para cada parâmetro operacional.
Os dados do motor são analisados através da tendência de seus parâmetros. O
desvio acentuado do valor obtido em relação ao considerado normal, poderá a princípio
indicar a ocorrência de uma ou mais falhas no sistema ou avaria do sensor.
O sistema fornece as causas prováveis (diagnóstico) para cada condição de
funcionamento “não normal” do motor, bem como permite o acompanhamento da
evolução (tendência) de cada parâmetro operacional.
9
4) ESTUDO DA RELAÇÃO ENTRE OS PARÂMETROS OPERACIONAIS
E AS FALHAS NOS SISTEMAS
Este item aborda o estudo da relação entre os parâmetros operacionais e as falhas
de cada sistema do motor diesel.
O resultado do estudo ora apresentado é de vital importância, pois deverá fazer
parte da “base de conhecimento” do sistema a ser desenvolvido e terá a função de
permitir a analisar os dados monitorados, identificar as falhas e suas possíveis causas.
Também é utilizado para a montagem das árvores de falhas e da matriz de diagnóstico,
onde é possível verificar as falhas comuns aos diversos parâmetros.
Como será visto mais adiante, o sistema de monitoração e diagnóstico a ser
desenvolvido, deverá buscar na matriz de diagnóstico presente em sua “base de
conhecimento”, a forma a identificar a falha que esta ocorrendo e as suas causas
prováveis.
Para se chegar a matriz de diagnóstico, foi realizado o seguinte processo:
- divisão do motor diesel em sistemas;
- estudo dos sistemas e identificação de suas falhas;
- relacionamento entre os sintomas e as falhas nos sistemas do motor; e
- montagem da matriz de diagnóstico.
4.1) Divisão do Motor Diesel em Sistemas
- sistemas de óleo combustível e injeção de combustível;
- sistemas de ar de alimentação e exaustão (gases de descarga);
- sistema dos cilindros;
- sistema pistão / biela;
- sistema dos cabeçotes dos cilindros;
- sistema do eixo de manivelas;
- sistema de óleo lubrificante; e
- sistema de resfriamento.
10
4.2) Estudo dos Sistemas e Identificação das Falhas
A seguir, são apresentados os sistemas, seus objetivos, os parâmetros
monitoráveis, os sintomas dos parâmetros operacionais e suas árvores de falhas.
Para este trabalho, as árvores de falhas e a matriz de diagnóstico foram
desenvolvidas considerando um motor diesel de 4 (quatro) tempos e injeção direta.
Para o desenvolvimento das árvores de falhas, foram utilizadas as informações
contidas na tese de BAPTISTA [2], os manuais de operação e de oficina dos motores
16V MTU 956 TB91 [16,17] e as informações extremamente preciosas fornecidas pelo
Técnico da MTU do Brasil, a mais de 30 anos, Gilberto Pires Ferreira.
4.2.1) Sistema de Óleo Combustível e Injeção de Combustível
O sistema de combustível tem por objetivo recalcar o óleo diesel (OD)
proveniente dos tanques de serviço para as bombas injetoras, passando pelo sistema de
filtragem instalado no motor.
O sistema de injeção de combustível, tem por objetivo elevar a pressão e regular
a quantidade de combustível a ser injetada na câmara de combustão. A pressão de
injeção deverá ser suficientemente elevada para a atomização / vaporização do
combustível no interior da câmara de combustão [2]. A quantidade de combustível
injetada é alterada quando da mudança de rotação / potência (carga), o que altera a razão
ar / combustível, isto é, quanto maior a rotação / potência, menor a razão ar /
combustível.
A posição da cremalheira está diretamente ligada a injeção de combustível. A
figura 4.1 abaixo apresenta a relação rotação alcançada (rpm) X posição da cremalheira
das corvetas Classe “Inhaúma”.
11
Figura 4.1 – Gráfico RPM x Posição da Cremalheira - Motor: MTU 16V 956 TB91
4.2.1.1) Parâmetros Monitoráveis:
- Pressão do combustível antes da bomba injetora;
- Pressão do combustível após a bomba injetora;
- Tempo de injeção;
- Pressão de combustão;
- Temperatura da exaustão de gases;
- Posição da cremalheira; e
- Análise dos gases de descarga.
4.2.1.2) Sintomas dos Parâmetros Operacionais:
A verificação da pressão do combustível antes da bomba injetora, pode indicar
falhas no sistema de alimentação de combustível. Uma indicação de baixa pressão de
óleo antes da bomba injetora é sintoma de obstrução (tubulação, filtro ou válvula de
isolamento fechada), falha na bomba, vazamento ou falta de combustível (pane seca).
A pressão do combustível após a bomba injetora, e o tempo de injeção requerem
sensores ou instrumentos especiais, o que dificulta a sua utilização como parâmetros de
monitoração, porém, podem ser substituídos pela monitoração da pressão máxima de
combustão.
12
A pressão de combustão sofre influência dos demais parâmetros operacionais,
por este motivo, é considerado o mais importante dos parâmetros operacionais na
monitoração “on-line” de motores diesel. A baixa pressão de combustão pode estar
relacionada à insuficiência de combustível, a baixa pressão de ar de alimentação, alta
temperatura do ar de alimentação, combustível com baixo número de “cetana”,
enquanto a alta pressão de combustão está relacionada ao excesso de combustível
injetado, a alta pressão e/ou a baixa temperatura do ar de alimentação.
Para fins de monitoração da combustão, o produto gerado por este sistema é o
diagrama indicador diesel, obtido por meio de um dispositivo eletrônico de aquisição de
dados, que relaciona as pressões no interior do cilindro (p), ocorridas durante um ciclo
de operação ao ângulo de rotação do eixo de manivelas (?) do motor, conforme mostra
o exemplo da figura 4.2.
Ângulo do Eixo de Manivelas
Figura 4.2 - Diagrama indicador diesel p x ? x T
A temperatura de exaustão é uma conseqüência da combustão, sendo, portanto,
associada aos problemas da pressão de combustão.
4.2.1.3) Árvores de Falhas
As árvores de falhas deste sistema são apresentadas no Apêndice A-1.
13
4.2.2) Sistemas de Ar de Alimentação e Exaustão (Gases de Descarga)
Qualquer combustível convencional requer, de acordo com sua composição, de
uma quantidade específica de oxigênio, e portanto de ar, uma vez que este é o agente
comum de fornecimento para produzir uma combustão completa. Na prática, um pouco
mais do que a quantidade teórica é utilizada.
A análise dos gases da combustão é comumente relatada na base seca, isto é,
sem a referência à água no gás. A análise dos gases da combustão reside na informação
que tal análise pode proporcionar e na interpretação desta informação. Como foi
descrito acima, um combustível específico requer uma quantidade adicional de ar para
atingir praticamente a combustão completa. Abaixo desta quantidade prática que é uma
função do combustível e das condições de combustão, é desperdiçado combustível e
esta condição pode ser reconhecida pelo aparecimento de quantidade excessivas de
monóxido de carbono no gás de combustão, um pouco antes da produção da fumaça
negra (fuligem). Acima desta quantidade, o calor é perdido junto com a quantidade
excessiva do gás da combustão e é reconhecida pala quantidade excessiva do gás de
combustão.
O teor de CO
2
no gás de exaustão seco, dá uma medida útil do rendimento da
combustão de um determinado combustível. A proporção máxima de CO
2
nos produtos
da combustão será encontrada quando a relação ar / combustível for estequiométrica.
Pode-se observar na figura 4.6, que em relações abaixo da estequiométrica, o teor de
CO
2
também cai, porém há o aparecimento do monóxido de carbono (CO) [11].
Figura 4.6 – Teor de CO
2
nos Gases da Combustão
14
Na prática, as concentrações de CO
2
devem ser mais baixas que a
estequiométrica pela necessidade de se usar ar em excesso, de forma a se obter uma
combustão completa.
O déficit de oxigênio na mistura pode causar além da emissão de monóxido de
carbono (CO), a emissão de compostos não queimados (hidrocarbonetos) ou
parcialmente queimados (materiais particulados, aldeídos) [12].
4.2.2.1) Parâmetros Monitoráveis:
- Pressão do ar de alimentação antes do resfriador de ar;
- Pressão do ar de alimentação após o resfriador de ar;
- Pressão de Combustão;
- Temperatura do ar após o resfriador de ar;
- Temperatura dos gases de exaustão;
- Contra pressão na exaustão; e
- Análise dos gases de exaustão.
4.2.2.2) Sintomas dos Parâmetros Operacionais:
Os parâmetros acima mencionados apresentam os sintomas que identificam as
falhas nos sistemas de ar de alimentação e exaustão.
A ocorrência de falhas nestes sistemas, por exemplo, a baixa pressão do ar
admitida pelo cilindro ou a ocorrência de contra-pressão na descarga, refletem
diretamente em uma baixa pressão de compressão.
A monitoração da pressão do ar de alimentação após o compressor e da
temperatura dos gases de exaustão, apresenta um excelente diagnóstico quanto à carga
submetida ao motor. Alta temperatura dos gases de exaustão pode indicar que o motor
está submetido a sobrecarga. O funcionamento do motor com altas temperaturas na
exaustão podem acarretar em danos nas válvulas de exaustão, pistões, cilindros e
turbocompressor.
O ar de alimentação e a injeção do combustível são controlados para prover a
completa oxidação do combustível. A verificação do nível de oxigênio na exaustão
serve como indicador da relação ar / combustível, bem como a existência de monóxido
15
de carbono (CO) e hidrocarbonetos (C
X
H
Y
), são resultados de uma combustão
incompleta.
Os óxidos de nitrogênio (NO
X
) são formados durante o processo de combustão,
pela oxidação do nitrogênio em NO e NO
2
. O processo de formação do NO
X
é
altamente influenciado pela temperatura. Entretanto, a ocorrência de altas temperaturas
e a disponibilidade de oxigênio livre são as principais razões da formação do NO
X
[13].
A concentração de NO
X
cresce exponencialmente com o crescimento da temperatura. A
variação térmica contribui com cerca de 65 a 75% na formação do NO
X
durante o
processo da combustão. Adicionalmente, o tempo também é um fator importante na
formação do NO
X
. A duração do processo de combustão a altas temperaturas responde
pela formação do NO
X
restante [14].
Monóxido de carbono e hidrocarbonetos na exaustão são resultados da
combustão incompleta do combustível [13]. O óleo lubrificante (OL) também é
responsável por uma significante quantidade de hidrocarbonetos na exaustão.
A emissão de material particulado (DPM) ou partículas em suspensão, também é
resultado de uma queima incompleta. O funcionamento do motor com baixa carga ou
com carga excessiva, acarretam na emissão de combustível não queimado pela exaustão
[14].
A emissão de óxido de enxofre (SO
2
) está diretamente relacionada a escolha do
óleo combustível e do óleo lubrificante. Uma pequena porção (não insignificante) de
óleo lubrificante é consumida durante a operação normal do motor. Embora em
quantidade pequena, o enxofre contido no óleo lubrificante é significativamente maior
comparado ao contido no óleo combustível [15].
A coloração da fumaça da exaustão, embora seja um bom parâmetro para se
observar a existência de anormalidade no funcionamento do motor, não será utilizada
neste trabalho, por não se enquadrar no princípio de um sistema de monitoração e
diagnóstico “on-line”.
4.2.2.3) Árvores de Falhas
As árvores de falhas deste sistema são apresentadas no Apêndice A-2
16
4.2.3) Sistema dos Cilindros
O cilindro é o ambiente físico onde o gás gerado pela mistura do combustível
injetado durante o processo de compressão do ar sofre as transformações necessárias
para produzir potência. Este sistema será complementado pelos sistemas dos cabeçotes e
dos pistões / bielas [2].
4.2.3.1) Parâmetros Monitoráveis
- Pressão de combustão
- Pressão / vácuo no cárter
- Consumo de óleo lubrificante
4.2.3.2) Sintoma dos Parâmetros Operacionais
As camisas quando apresentam problemas (desgaste, riscos), permitem a fuga do
ar durante o processo de compressão e como conseqüência a baixa pressão de
compressão. A baixa pressão de compressão também está relacionada a problemas
relacionados aos cabeçotes (trincado) e aos anéis de seguimento (gastos, travados ou
quebrados), conforme será visto oportunamente.
O consumo de óleo lubrificante, apesar de ser um indicador da condição de
desgaste das camisas, não é um parâmetro utilizado em um sistema de monitoração e
diagnóstico “on-line”.
4.2.3.3) Árvore de Falhas
As árvores de falhas deste sistema são apresentadas no Apêndice A-3.
17
4.2.4) Sistema do Pistão / Biela
O pistão tem por objetivo receber a força de expansão dos gases queimados,
transmitindo através da biela para o eixo de manivelas. Serve de suporte e guia para os
anéis de seguimento, promove a compressão do ar admitido e auxilia na expulsão dos
gases queimados [16].
4.2.4.1) Parâmetros Monitoráveis
- Pressão de compressão
- Pressão / vácuo no cárter
- Pressão do óleo lubrificante
4.2.4.2) Sintoma dos Parâmetros Operacionais
Uma baixa pressão de compressão é um indicativo da passagem de ar entre os
anéis de seguimento e a camisa do cilindro, através do pistão ou fuga pelas válvulas.
Estes fatores também acarretam a diminuição do vácuo no cárter. O consumo elevado
de óleo lubrificante pode estar relacionado ao desgaste excessivo dos anéis de
seguimento ou por avaria na coroa do pistão (trincada ou furada) devido a falha no
“spray” do injetor de óleo de resfriamento dos pistões [2].
4.2.4.3) Árvore de Falhas
As árvores de falhas deste sistema são apresentadas no Apêndice A-4.
4.2.5) Sistema dos Cabeçotes dos Cilindros
O cabeçote individual é diretamente apoiado no cilindro e fixado diretamente ao
bloco do motor, através de junta, por estojos e porcas. É fabricado em ferro fundido
especial, com duas válvulas de admissão e duas válvulas de descarga de gases
(exaustão) [16,17].
18
As válvulas de exaustão são providas de um dispositivo denominado “rotocap”,
que gira a válvula, a cada movimento de abertura/fechamento, de forma a evitar que
apenas um lado da válvula esteja em contato com o ponto de maior carga térmica, bem
como evitar o acúmulo de carbono na face da válvula [16,17].
Uma válvula de descompressão está instalada na cabeça de cada cilindro.
4.2.5.1) Parâmetros Monitoráveis
- Pressão de combustão
- Pressão / vácuo no cárter
- Temperatura da água doce na saída do motor
4.2.5.2) Sintomas dos Parâmetros Operacionais
Os problemas do cabeçote estão normalmente relacionados a perda de
compressão em um ou mais cilindros [2].
A folga excessiva entre a haste e a guia da válvula de descarga favorece a
passagem dos gases de descarga, que em alta temperatura irá afetar o tratamento térmico
das molas. A perda da pressão das molas facilita o desprendimento das chavetas de
travamento, podendo acarretar na liberação da válvula no interior do cilindro.
A existência de trincas nos cabeçotes estão relacionadas a detonação ou a choque
térmico (partida do motor sem o prévio pré-aquecimento).
A utilização de junta de vedação inadequada entre o cabeçote e o bloco do
motor, a aplicação de torque insuficiente (cabeçote solto) ou torque excessivo (quebra
do prisioneiro de fixação do cabeçote) e carbonização nas sedes das válvulas são outros
fatores relacionados a perda da compressão [2,17,18].
4.2.5.3) Árvore de Falhas
As árvores de falhas deste sistema são apresentadas no Apêndice A-5.
19
4.2.6) Sistema do Eixo de Manivelas
Forjado em peça única de aço, o eixo de manivelas é suportado pelo bloco do
motor e é responsável pela conversão do movimento alternativo proveniente das bielas,
em movimento rotativo [17,18].
O óleo lubrificante é suprido pela galeria principal, através de furos transversais
a parede dos moentes dos mancais principais e via canais existentes no eixo de
manivelas para os moentes dos pinos da manivela [17,18].
4.2.6.1) Parâmetros Monitoráveis
Temperatura dos mancais principais; e
Pressão do óleo lubrificante.
4.2.6.2) Sintoma dos Parâmetros Operacionais
A função dos casquilhos (bronzinas) é essencialmente de proteger e prolongar a
vida dos elementos móveis de maior responsabilidade e custo, como o eixo de
manivelas e o seu alojamento. Os casquilhos devem sofrer os danos que, de outro modo,
iriam alcançar a outra peça [16].
A maior parcela de desgaste normal de um casquilho ocorre quando da partida
do motor ou no inicio da operação, após o que, o desgaste continua em ritmo bastante
reduzido.
Abaixo apresentamos as causas mais comuns para a falha prematura dos
casquilhos (bronzinas) na ordem de sua maior incidência. É importante lembrar que, na
maioria das vezes a falha prematura se deve a uma combinação de várias dessa causas
[16].
- partículas estranhas no óleo;
- montagem defeituosa;
- falta de alinhamento;
- lubrificação insuficiente;
- sobrecarga;
- corrosão; e
- outros fatores
20
Um aumento da temperatura nos mancais principais pode ser um indicativo de
falha em desenvolvimento.
A constatação da baixa pressão ou da alta pressão do óleo lubrificante após os
filtros (combinados) pode, estar relacionado ao desgaste excessivo dos mancais ou a
obstrução na galeria do óleo lubrificante no eixo de manivelas, respectivamente.
O eixo de manivelas também pode ser submetido a tensões que o levem a
quebra. As causas mais prováveis estão relacionadas a fadiga, a deflexão excessiva, a
operação prolongada a velocidades torsionais críticas, ao funcionamento inadequado do
amortecedor de vibração, a falha no munhão do mancal e a folga excessiva dos mancais.
4.2.6.3) Árvores de Falhas
As árvores de falhas deste sistema são apresentadas no Apêndice A-6.
4.2.7) Sistema de Óleo Lubrificante
O sistema de óleo lubrificante é composto de duas bombas duplex, sendo que
três destas bombas succionam o óleo do cárter e via tubulação externa ao motor o envia
para o resfriador. Na saída do resfriador, o sistema de óleo lubrificante é dividido em
dois sub-sistemas:
- óleo para resfriamento dos pistões; e
- óleo para a galeria principal.
A quarta bomba recebe o óleo do resfriador e via filtro secundário, pulveriza no
interior das saias dos pistões. Após a troca de calor, o óleo por gravidade lubrifica os
pinos dos pistões, drenando para o cárter.
O óleo para a galeria principal, após resfriado, passa pelos filtros combinados
(dois filtros montados em linha com uma válvula de retenção para “by-passar” o
primeiro filtro em caso de obstrução), sofre quatro ramificações, antes de entrar no
motor (galeria principal). A primeira derivação é para a lubrificação dos eixos dos
balancins, a segunda para o turbocompressor, a terceira para as válvulas reguladoras de
pressão e a última para a lubrificação das bombas injetoras.
21
O óleo na galeria principal abastece o eixo de manivelas, o eixo de cames e o
trem de engrenagens [17,18].
4.2.7.1) Parâmetros Monitoráveis
Pressão do óleo lubrificante;
Temperatura do óleo lubrificante; e
Consumo do óleo lubrificante.
4.2.7.2) Sintoma dos Parâmetros Operacionais
A função do óleo lubrificante é essencialmente de proteger e prolongar a vida
dos elementos móveis do motor.
A baixa pressão do óleo lubrificante pode estar relacionada a entupimento dos
filtros, a desgaste das bombas, folga excessiva dos casquilhos devido ao desgaste ou
falha na montagem, óleo de baixa viscosidade ou diluído por combustível e vazamentos.
A alta pressão normalmente esta relacionado à contaminação do óleo por água
ou excesso de óleo no cárter.
A alta temperatura do óleo lubrificante está normalmente relacionada a alta
temperatura dos gases de descarga, a presença de detonação ou a falha nos trocadores de
calor (água e óleo) [2,16,17,18].
O consumo excessivo pode estar relacionado a pontos de vazamento (cárter
trincado, junta do cárter, bujão do cárter e retentores de óleo) ou a presença acima do
normal de óleo lubrificante na câmara de combustão.
A falha no injetor de óleo do resfriamento do pistão pode acarretar em
engrimpamento do pistão por excesso de temperatura (injetor entupimento) ou furar a
coroa do pistão, jogando óleo lubrificante na câmara de combustão (jato sólido).
A alta pressão no cárter joga o óleo lubrificante pelo suspiro, onde será coletado
pela aspiração do turbocompressor e conseqüentemente lançado na câmara de
combustão.
Com o motor em operação, a pressão do óleo lubrificante no sistema é superior a
pressão da água salgada de resfriamento, portanto, em caso de avaria no resfriador, o
óleo lubrificante irá drenar para o circuito de água resfriamento. Porém, com o motor
22
parado, e a conseqüentemente inexistência de pressão no sistema de óleo, a água
salgada invade o motor (resfriador de óleo está localizado abaixo da linha d`água).
A COPPE-UFRJ, através de convenio firmado com a Marinha do Brasil (MB),
desenvolveu o sistema LUBE para o diagnóstico de falhas em desenvolvimento, através
da análise físico-químico do óleo.
- Testes físico-químico – viscosidade; insolúveis; TBN; TAN; água; oxidação;
nitração; ponto de fulgor; teste de glicol; espectrometria por infravermelho.
A análise espectométrica de uma amostra identifica e quantifica os elementos
metálicos presentes no óleo lubrificante (Al; Pb; Cr; Cu; Fé; Sn; Si; Ag; Na; Mg; Zn;
Mo; Mn; Ni).
A análise do óleo lubrificante não é utilizada em um sistema de monitoração e
diagnóstico “on-line”, porém, é de grande importância para complementar as
informações.
4.2.7.3) Árvores de Falhas
As árvores de falhas deste sistema são apresentadas no Apêndice A-7.
4.2.8) Sistema de Resfriamento
O sistema de resfriamento consiste de dois circuitos distintos:
Circuito fechado - utiliza água destilada (doce). A bomba é acoplada ao
motor, acionada pelo eixo de manivelas, via trem de engrenagens. O sistema é
complementado com um tanque de expansão e um trocador de calor.
A água proveniente da bomba passa pelo resfriador indo para o “manifold” de
distribuição. Uma parte da água é injetada, de baixo para cima, nas jaquetas das camisas
de cilindros, seguindo para os cabeçotes, enquanto a outra parte é encaminhada aos
turbocompressores. A água proveniente dos cabeçotes e dos turbocompressores retorna
para a sucção da bomba [16,17].
23
Circuito aberto - utiliza água do mar. A bomba é acoplada ao motor,
acionada pelo eixo de manivelas, via trem de engrenagens.
A bomba succiona a água salgada proveniente da caixa de mar via filtro e
válvulas de isolamento. Parte da água salgada é forçada para o resfriador de ar de carga,
resfriador de óleo do motor, descarga de gases, enquanto a outra parte é encaminhada
para o resfriador da água do circuito fechado do motor. Após utilização, a água salgada
é finalmente descarregada pelo costado da embarcação [16,17].
4.2.8.1) Parâmetros Monitoráveis
- Temperatura da água doce após o resfriador;
- Temperatura da água doce na saída dos cabeçotes;
- Temperatura da água doce na saída dos turbocompressores;
- Temperatura da água salgada na entrada do resfriador de água doce;
- Temperatura da água salgada na saída do resfriador de água doce;
- Temperatura da água salgada na entrada do resfriador de ar;
- Temperatura da água salgada na saída do resfriador de ar;
- Temperatura da água salgada na entrada do resfriador de óleo;
- Temperatura da água salgada na saída do resfriador de óleo;
- Pressão na saída da bomba de água doce; e
- Pressão na saída da bomba de água salgada.
4.2.8.2) Sintomas dos Parâmetros Operacionais
No sistema de água doce, uma alta temperatura da água na saída do resfriador
pode estar relacionada a problemas no circuito de água salgada de resfriamento
(obstrução ou vazamento). A alta temperatura na entrada do motor pode estar
relacionada a problemas nas válvulas termostáticas ou a problemas no resfriador. Uma
elevada temperatura na saída do motor (cabeçotes) pode estar relacionada a problemas
no sistema de injeção de combustível ou a lubrificação inadequada dos cilindros. A alta
temperatura na saída do turbocompressor pode estar relacionada ao baixo nível de água
no sistema ou a problema no sistema de óleo lubrificante. A baixa pressão na descarga
da bomba de água doce pode estar relacionada ao desgaste na própria bomba ou a falta
de água no sistema.
24
No sistema de água salgada, a baixa temperatura da água na saída do resfriador
de ar pode estar relacionada a problema no turbocompressor ou a defeito na
instrumentação. A alta temperatura da água após o resfriador de óleo pode estar
relacionado a alta temperatura do óleo lubrificante ou obstrução no circuito de água do
resfriador. A alta temperatura da água salgada após o resfriador de água doce pode estar
relacionada a temperatura elevada da água doce das camisas / cabeçote e/ou
turbocompressor. A baixa pressão após a bomba de água salgada pode estar relacionada
a obstrução na rede de sucção ou a desgaste da própria bomba. A alta pressão após a
bomba pode estar relacionada a obstrução na rede ou nos equipamentos do sistema ou a
defeito da instrumentação [2,16,17].
4.2.8.3) Árvores de Falhas
As árvores de falhas deste sistema são apresentadas no Apêndice A-8.
4.3) Relação entre os Sintomas e as Falhas nos Sistemas do Motor
Os sintomas do motor diesel, representados pelo comportamento dos parâmetros
operacionais, foram representados nas árvores de falhas (item 4.2) e estão relacionadas
às falhas específicas de cada sistema. Sabe-se porém, que os sistemas são
interdependentes, isto é, a alteração dos parâmetros de um sistema irá influenciar nos
parâmetros de outro(s) sistema(s).
A influência da falha de um sistema em outro sistema é indicada pelos sintomas
nos parâmetros destes. Fazendo-se as combinações dos sintomas destes parâmetros, de
acordo com as falhas que podem ocorrer em cada sistema, é possível montar uma matriz
de diagnósticos.
4.4) Matriz de Diagnósticos:
A matriz de diagnóstico apresentada nos quadros a seguir, foi desenvolvida de
forma dedutiva a partir das árvores de falhas de cada sistema. As colunas da matriz
apresentam os sintomas dos parâmetros que estão codificados como:
25
N – normal
H – alto
L – baixo
Em alguns casos, duas das codificações acima podem aparecer para um mesmo
parâmetro, permitindo que um dos dois casos ocorra na combinação.
A matriz é representada como a regra da “base de conhecimento” do programa
de monitoração e diagnóstico, fornecendo ao sistema em caso de falhas, as suas
possíveis causas.
Quadro 4.1 - Matriz de Diagnóstico
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Consumo de Óleo Lubrificante
Pressão Água Doce Após Bomba
Pressão Água Doce Antes Bomba
Pressão Á. Salg. Após Resf. Á.Doce
Pressão Á.Salg. Antes Resf. Á.Doce
Pressão Água Salg. Após Resf. Óleo
Pressão Água Salg. Antes Resf. Óleo
Pressão Água Salgada Após Bomba
Pressão Água Salgada Antes Bomba
Temp. Água Doce Após Resfriador
Temp. Água Doce Antes Resfriador
Temp. Óleo Lub. Após Resfriador
Temp. Óleo Lub. Antes Resfriador
Pressão Óleo Lub. para Turbo-comp.
Pressão Óleo Lub. Resfriam. Pistões
Pressão Óleo Lub. Após Filtro Comb.
Pressão Óleo Lub. Após Resfriador
Pressão Óleo Lub. Antes Resfriador
Temperatura dos Mancais
Vácuo no Carter
Contra Pressão na Exaustão
Pressão Média Indicada
Rotação do Turbocompressor
Temperatura de Exaustão (média)
Pressão de Combustão
Pressão do Ar Após o Resfriador
Pressão do Ar Antes Resfriador
Temperat. do Ar Após o Resfriador
Temperat. do Ar Antes do Resfriador
Pressão de Compressão (média)
Posição Cremalheira/Regul. Velocid.
Pressão Comb. Após Bomba Injetora
Pressão Comb. Antes Bomba Injetora
Sintomas/Falhas
N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N
1
Normal
N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N/L N/L L N N N N N H L L
2
Problema no sistema de combustível (antes Bb inj.)
N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N/L L L N N N N N N/H L N
3
Combustível insuficiente nos cilindros
N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N/L L L N N N N N H N N
4
Combustível contaminado nos cilindros (água salg.)
N N N/L N N N N N N N/L N N N N N N N N N N N L N/H H L N N N N N H N N
5
Sincronização dos injetores (atraso)
N N N/H N N N N N N N/H N/H N N N N N N N N N N H N/L L H N N N N N N/L N N
6
Sincronização dos injetores (adiantado)
N N N/H N N N N N N N/H N/H N N/H N N N N N N N N H N/H H H N N N N N H N N
7
Quantidade excessiva de combustível
N N N/H N N N N N N N/H N/H N N/H N N N N N N N N H N/H H H N N N N N N H N
8
Quantidade excessiva de combustível
N N N N N N N N N N N/H N N/H N N N N N N N N L N/H H N/L L L N N L H N N
9
Admissão de ar com obstrução
N N N N N N N N N N N/H N N/H N N N N N N N N L L H N/L L L L L L H N N
10
Problema no turbocompressor
N N N N N N N N N N N/L N N N N N N N N N N L N/H H L N N N N L H N N
11
Válvula de exaustão com problema (dando passagem)
N N N N N N N N N N N/H N N/H N N N N N N N N L N/L L L H H N/H N/H L H N N
12
Alguns cilindros param (Válv.exaustão c/ problema)
N N N N N N N N N N N/H N N/H N N N N N N N N L N/L L L H H N/H N/H L H N N
13
Alguns cilindros param (Válv.admissão c/ problema)
H N N/H N N N N N N N N/H N N/H N N N N N N N N L L H L H H H H L H N N
14
Válvula de admissão com problema (dando passagem)
N N N N N L L N N N N H H N N N N N N N N H N/H H H N N H N H H N N
15
Resfrigeração do ar de sobrealimentação deficiente
H N H N N N N N N N H N N/H N N N N N N L H L L H L N/H N/H N/H N/H N H N N
16
Obstrução na exaustão
N N N N N L L N N N N N/H N N N N N N N N N L N/H H L N/H N N/H N L N/H N N
17
Admissão de água salgada pelo resfriador de ar
N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N/L N/L N/H N N L L N N/H N N
18
O2 (vol. % alto) na exaustão
N N N/H N N N N N N N/H N/H N N/H N N N N N N N N H N/H H N/L N N N N N H N N
19
CO2 (vol.% baixo),O2(vol.% alto),CO/HC(ppm alto) exaustão
N N N N N N N N N N N/H N N/H N N N N N N N N L N/H H N/L L L N N L H N N
20
CO2 (volume % baixo), CO e HC (ppm alto) na exaustão
H N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
21
CO2 (volume % baixo), CO e HC (ppm alto) na exaustão
N N N N N L L N N N N H H N N N N N N N N H N/H H H N N H N H H N N
22
NOx na exaustão (ppm alto)
27
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Consumo de Óleo Lubrificante
Pressão Água Doce Após Bomba
Pressão Água Doce Antes Bomba
Pressão Á. Salg. Após Resf. Á.Doce
Pressão Á.Salg. Antes Resf. Á.Doce
Pressão Água Salg. Após Resf. Óleo
Pressão Água Salg. Antes Resf. Óleo
Pressão Água Salgada Após Bomba
Pressão Água Salgada Antes Bomba
Temp. Água Doce Após Resfriador
Temp. Água Doce Antes Resfriador
Temp. Óleo Lub. Após Resfriador
Temp. Óleo Lub. Antes Resfriador
Pressão Óleo Lub. para Turbo-comp.
Pressão Óleo Lub. Resfriam. Pistões
Pressão Óleo Lub. Após Filtro Comb.
Pressão Óleo Lub. Após Resfriador
Pressão Óleo Lub. Antes Resfriador
Temperatura dos Mancais
Vácuo no Carter
Contra Pressão na Exaustão
Pressão Média Indicada
Rotação do Turbocompressor
Temperatura de Exaustão (média)
Pressão de Combustão
Pressão do Ar Após o Resfriador
Pressão do Ar Antes Resfriador
Temperat. do Ar Após o Resfriador
Temperat. do Ar Antes do Resfriador
Pressão de Compressão (média)
Posição Cremalheira/Regul. Velocid.
Pressão Comb. Após Bomba Injetora
Pressão Comb. Antes Bomba Injetora
Sintomas/Falhas
L N N N N N N N N N N N N H H H H H N L N L N/L L L N N N N L N N N
23
Camisa trincada (água no cárter)
H N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
24
Camisa arranhada ou desgastada
H N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
25
Problema nos anéis
N N N N N N N N N N N N N N L N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
26
Problema no sistema de arrefecimento dos pistões
N N N N N N N N N N H N N N N/L N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
27
Engripamento dos pistões
H N N N N N N N N N H N N N H N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
28
Coroa do pistão furada
N N N N N N N N N N H N N N N N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
29
Coroa do pistão trincada
N N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
30
Junta do cabeçote/bloco do motor dando passagem
L N N N N N N N N N N N N H H H H H N L N L N/L L L N N N N L N N N
31
Cabeçote trincado
N N N/H N N N N N N N/H H N H N N N N N N N/L N H N/H H H N/H N/H N/H N/H H N/L N N
32
Junta do cabeçote/bloco inadequada (muito fina)
N N N N N N N N N N N N N/H N N N N N H N N N N N N N N N N N N N N
33
Mancais com problemas
N N N N N N N N N N N N N N N N N N L/H N N N N N N N N N N N N N N
34
Problema nos sensores de temperatura
N N N N N N N N N N N N N/H N N L N N H N N N N N N N N N N N N N N
35
Mancais desgastados
N N N N N N N N N N N N N N/H N/H H N/H N H N N N N N N N N N N N N N N
36
Canais de óleo do eixo de manivelas obstruídos
L N N N N N N N N N N N N L L L L L N/H N N N N H L N N N N L H N N
37
Combustível no óleo lubrificante (baixo consumo)
N N N/H N N N N N N N N N H L L L L L N/H N N N N N N N N N N N N N N
38
Óleo lubrificante de baixa viscosidade
L N N N N N N N N N N N N H H H H H N N N N N N N N N N N N N N N
39
Água doce no óleo lubrificante
28
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Consumo de Óleo Lubrificante
Pressão Água Doce Após Bomba
Pressão Água Doce Antes Bomba
Pressão Á. Salg. Após Resf. Á.Doce
Pressão Á.Salg. Antes Resf. Á.Doce
Pressão Água Salg. Após Resf. Óleo
Pressão Água Salg. Antes Resf. Óleo
Pressão Água Salgada Após Bomba
Pressão Água Salgada Antes Bomba
Temp. Água Doce Após Resfriador
Temp. Água Doce Antes Resfriador
Temp. Óleo Lub. Após Resfriador
Temp. Óleo Lub. Antes Resfriador
Pressão Óleo Lub. para Turbo-comp.
Pressão Óleo Lub. Resfriam. Pistões
Pressão Óleo Lub. Após Filtro Comb.
Pressão Óleo Lub. Após Resfriador
Pressão Óleo Lub. Antes Resfriador
Temperatura dos Mancais
Vácuo no Carter
Contra Pressão na Exaustão
Pressão Média Indicada
Rotação do Turbocompressor
Temperatura de Exaustão (média)
Pressão de Combustão
Pressão do Ar Após o Resfriador
Pressão do Ar Antes Resfriador
Temperat. do Ar Após o Resfriador
Temperat. do Ar Antes do Resfriador
Pressão de Compressão (média)
Posição Cremalheira/Regul. Velocid.
Pressão Comb. Após Bomba Injetora
Pressão Comb. Antes Bomba Injetora
Sintomas/Falhas
H N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
40
Óleo lubrificante na câmara de combustão
H N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N
41
Fuga de óleo pelo sistema
N/L N N N N N N N N N H N H L L L L L N N N N N N N N N N/H N/H N N N N
42
Baixo nível de óleo no cárter
L N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N
43
Erro de leitura na verificação do consumo
H N/H N/L N/L N/L L N/L N/L N N/H H H H N N N N N N/H N/L N N N/H N/H N N N N N N N/H N N
44
Alta temperatura do óleo lubrificante
L N/L N/L N N N N N N N N/H N N/H H H H H H N/H L N N/L N N/H N/L N N N N N/L N N N
45
Água salgada no óleo lubrificante
N N N N N N N N N N N N N H N/H H H H H N N N N N N N N N N N N N N
46
Falha das válvulas reguladora e sobrepressão
N N N/H N N N N N N N H N N L L L L L H N N N N N N N N N N N N N N
47
Bombas com problemas
N/H N N/H N N N N N N N H N N L N L N/L N H N N N N N N N N N N N N N N
48
Filtro combinado obstruído (válv. By-pass não abre)
N/H N N/H N N N N N N N H N N N/L L N/L N/L N N N N N N N N N N N N N N N N
49
Baixa pressão do óleo de resfriamento pistões
N N N N N N N N N N N N N N/H H N/H N/H N/H N N N N N N N N N N N N N N N
50
Alta pressão do óleo de resfriamento pistões
N N N N N N N N N N N N N L N N N N N N N N N N N N N N N N N N N
51
Baixa pressão do óleo no turbocompressor
H N N N N N N N N N N N N L N N N N N N N N N N N N N N N N N N N
52
Baixa pressão do óleo no turbocompressor
N N N N N N N N N N N N N H N/H N/H N/H N/H N N N N N N N N N N N N N N N
53
Alta pressão do óleo no turbocompressor
N N N N N N N N N N N N N N N N N N H N N N N N N N N N N N N N N
54
Mancais principais com problemas
N N N N N N N N N N N N N H H H H H N N N N N N N N N N N N N N N
55
Óleo lubrificante com viscosidade elevada (ou frio)
H N N N N N N N N N N N N N N N N N N L N L N/H H L N/H N/H N/H N/H L N/H N N
56
Óleo lubrificante em excesso no cárter
L N N N N N N N N/H H L ~ ~ L L L L L N N N N N N N N N N/H N/H N N N N
57
Obstrução na tela do pescador de óleo do cárter
H H H ~ ~ ~ ~ ~ ~ H H H H L L L L L H N/L N L N/H H L N N H N L N N N
58
Obstrução na sucção da bomba
N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N
59
Falha na instrumentação
29
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Consumo de Óleo Lubrificante
Pressão Água Doce Após Bomba
Pressão Água Doce Antes Bomba
Pressão Á. Salg. Após Resf. Á.Doce
Pressão Á.Salg. Antes Resf. Á.Doce
Pressão Água Salg. Após Resf. Óleo
Pressão Água Salg. Antes Resf. Óleo
Pressão Água Salgada Após Bomba
Pressão Água Salgada Antes Bomba
Temp. Água Doce Após Resfriador
Temp. Água Doce Antes Resfriador
Temp. Óleo Lub. Após Resfriador
Temp. Óleo Lub. Antes Resfriador
Pressão Óleo Lub. para Turbo-comp.
Pressão Óleo Lub. Resfriam. Pistões
Pressão Óleo Lub. Após Filtro Comb.
Pressão Óleo Lub. Após Resfriador
Pressão Óleo Lub. Antes Resfriador
Temperatura dos Mancais
Vácuo no Carter
Contra Pressão na Exaustão
Pressão Média Indicada
Rotação do Turbocompressor
Temperatura de Exaustão (média)
Pressão de Combustão
Pressão do Ar Após o Resfriador
Pressão do Ar Antes Resfriador
Temperat. do Ar Após o Resfriador
Temperat. do Ar Antes do Resfriador
Pressão de Compressão (média)
Posição Cremalheira/Regul. Velocid.
Pressão Comb. Após Bomba Injetora
Pressão Comb. Antes Bomba Injetora
Sintomas/Falhas
H H H ~ ~ ~ ~ ~ ~ H H H H L L L L L H N/L N N/H N/H H N/H N N H N N/H N N N
60
Baixa vazão de água salgada
N N/H N/H L L L L L N H H H H L L L L L H N/L N N/H N/H H L N N H N N/H N N N
61
Vazamento imediatamente após a bomba
N N N N N L L N N N N N/H N N N N N N N H N L N/H H L N/H N N/H N L N/H N N
62
Vazamento de água para a linha de ar no resfriador
N N N/H H H ~ ~ H N N H H H N N N N N N N N L N/H H L N N H N L N/H N N
63
Resfriador de ar obstruído
H N N/H H H ~ H H N N H H H N N N N N N/H L N L N/H H L N N H N L N/H N N
64
Resfriador de óleo obstruído
N N N/H ~ ~ H H H N H H N/H H N N N N N N/H N N L N/H H L N N N N L N/H N N
65
Resfriador do acoplamento fluido obstruído
N N N/H ~ H H H H N H H N/H H N N N N N N/H N N L N/H H L N N N N L N/H N N
66
Resfriador da água doce obstruído
N N N/H L L L L L L N N H H N N N N N N/H N N H N/H H H H N H N N/H H N N
67
Ar no sistema
N N N/H N N N N N N H H H H N N N N N N/H N N H N/H H H H N H N N/H H N N
68
Alta temperatura da água do mar
N N N N N N N N N N N/H N N/H N N N N N N N N L L H N/L L L L L L H N N
69
Baixa temperatura da água após resfriador de ar
N/H L L N N N N N N N/H H N H N N N N N N/H N N N/H N/H H N/H N N N/H H N/H N/L N N
70
Baixo nível de água no sistema
N N N/H N N N N N N N ~ N N N N N N N N N N N/H N/H N/H N N N N N N N N N
71
Vál. regul. Temp. com problema (travada fechada)
N N N N N N N N N L L N N/L N N N N N N N N L N/L L N/L N N N/L N/L L N/H N N
72
Vál. regul. Temp. com problema (travada aberta)
N/H L N N N N N N N N/H N/H N H N N N N N N/H N N N/H N/H H N/H N N N/H H N/H N/L N N
73
Vazamento da água doce pelo resfriador
~ H H N N N N N N N/H H N ~ ~ ~ ~ ~ ~ N N N ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
74
Válvula de descompressão travada fechada
(saída de ar/água)
N/H L L N N N N N N N/H H N H N N N N N N/H N N N/H N/H H N/H N N N/H H N/H N N N
75
Válvula de descompressão travada fechada
(entrada de ar)
N L N N N N N N N N/H H N N/H N N N N N N N N N/H N/H H N N N N N N N N N
76
Bomba com problema
N N/H N N N N N N N N/H H N N/H N N N N N N N N N/H N/H N/H N N N N N N N N N
77
Circuito de água doce muito sujo
N N N N N N N N N H H N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N
78
Indicador de temperatura com problema
30
5) ANÁLISE DOS DADOS MONITORADOS DOS PARÂMETROS
OPERACIONAIS
A monitoração independente da condição do motor tem como significado o fato
de que, a qualquer instante, os dados operacionais possam ser coletados e analisados.
Para que o sistema de monitoração e diagnóstico possa analisar estes dados, é necessário
que o mesmo possua os parâmetros do motor sob qualquer condição de carga, perfil que
indicará a sua condição “normal de operação”. O sistema deve ainda ter meios de
analisar e comparar os valores instantâneos com os dados obtidos anteriormente.
Um processo é considerado sob controle, quando os indicadores da qualidade
permanecem estáveis. Estes indicadores são a média e o desvio padrão de uma
seqüência de amostras extraídas periodicamente.
Para o sistema de monitoração e diagnóstico de um motor diesel, o processo a
ser controlado consiste nos dados operacionais, através da monitoração e análise regular
destes dados.
5.1) Motor Selecionado
Utilizado pela Marinha do Brasil na propulsão das Corvetas Classe Inhaúma (8
motores), os motores MTU (Motoren-und Turbinen-union) modelo 16 V 956 TB91
apresentam as seguintes características principais:
Quadro 5.1 – Características Principais do Motor MTU 16 V 956 TB91
Ciclo / Injeção Quatro Tempos / Direta
Cilindros 16 em V 50º
Diâmetro do Cilindro / Curso 230 mm / 230 mm
Volume do Cilindro 9,56 litros
Razão de Compressão 13 / 1
Pressão Compressão 20 bar
Pressão de injeção 240 – 260 bar
Velocidade média do pistão 11,3 m/s a 1470 rpm/11,4 m/s a 1490 rpm
Supercarregamento Turbo-Carregado a Gases de Descarga
Potência Máxima Contínua (100 % carga) 2570 kW (3495 HP) a 1470 rpm
Potência em Sobrecarga (110 % carga) 2680 kW (3645 HP) a 1490 rpm
31
5.2) Parâmetros para o motor MTU 16 V 956 TB91
5.2.1) Pressões
- óleo lubrificante após resfriador, antes do filtro duplex, na linha de
abastecimento do eixo de manivelas, biela, eixo balancins, ...;
- óleo lubrificante, após o filtro duplex, na linha de abastecimento do eixo de
manivelas, biela, eixo balancins, ...;
- óleo lubrificante de resfriamento dos pistões;
- alimentação de combustível (antes do filtro duplex);
- alimentação de combustível (após do filtro duplex);
- água salgada antes da bomba;
- água salgada após a bomba;
- água doce após a bomba;
- ar de admissão antes do turbocompressor; e
- ar de admissão após turbocompressor.
5.2.2) Temperaturas
- gases de descarga dos cilindros;
- gases de descarga após turbocompressor;
- óleo antes do resfriador;
- óleo após resfriador;
- óleo lubrificante após filtro;
- água salgada antes da bomba;
- água salgada antes resfriador de ar de sobrealimentação;
- água salgada após resfriador do ar de sobrealimentação (antes resfriador de
óleo lubrificante);
- água salgada após resfriador de óleo lubrificante;
- água salgada antes do resfriador de água doce;
- água salgada após do resfriador de água doce;
- água doce após a bomba de refrigeração;
- água doce após o resfriador;
- água doce na entrada do motor; e
32
- água doce na saída do motor.
5.2.3) Outros
- velocidade do motor;
- posição da cremalheira de combustível;
- consumo de óleo lubrificante;
- pressão de compressão; e
- pressão de combustão.
Os parâmetros de pressão / vácuo no cárter não poderão ser verificados por se
tratar de um motor de quatro tempos.
5.3) Valores dos parâmetros para análise do motor MTU 16 V 956 TB91
O objetivo deste item é verificar os valores dos parâmetros a serem utilizados.
Estes dados foram obtidos pesquisando-se os dados de projeto, testes de bancadas e
formulários de testes de provas de mar das Corvetas [19,20].
5.3.1) Valores de Projeto
Os valores abaixo fora obtidos no “Description and Operating Manual MO 10
797/00 E/7808” [17].
33
Quadro 5.2 – Parâmetros Operacionais do Motor MTU 16 V 956 TB91
Parâmetros Valores de projeto
1 – pressão de compressão 20 bar (mínimo a 40 ºC)
2 – pressão do óleo lubrificante antes do motor 3,5 bar a 600 rpm
(após filtro duplex) 5,0 bar a 1470 rpm
3 – pressão do óleo lubrificante antes do filtro duplex 3,5 bar a 600 rpm
5,0 bar a 1470 rpm
4 – pressão do óleo lubrificante resfriamento dos pistões 1,5 bar a 600 rpm
6,0 bar a 1470 rpm
5 – pressão do óleo lubrificante antes do turbocompressor Máxima 2,5 bar
6 – pressão do ar de admissão (antes do compressor) - 150 mm H
2
O
7 – pressão do ar no coletor de admissão ± 1,2 bar (potência máx.)
8 – pressão da água doce após a bomba
± 2,9 bar (potência máx.)
9 – pressão da água salgada após a bomba 3,0 bar
10 – pressão do óleo combustível após o filtro duplex Mín. 1,0 bar (1470 rpm)
11 – temperatura exaustão dos cilindros 660 ºC (máxima)
12 – temperatura do ar de admissão após resfriador 50 ºC
13 – temperatura da água doce resfriamento antes do motor 40 ºC (mínima)
14 – temperatura da água doce resfriamento após o motor 90 ºC (máximo)
15 – temperatura do óleo lubrif. antes do resfriador ----------
16 – temperatura do óleo lubrif. após resfr. (entrada do motor) 90 ºC (máximo)
17 – temperatura da água do mar 32 ºC (máximo)
18 – temperatura do ar exterior 35 ºC (máximo)
19 – posição da cremalheira ----------
20 – consumo de óleo lubrificante ± 2,5 a 4,0 g/kWh
21 – contra-pressão na exaustão
30 ± 3 mbar
Os valores mínimos das temperaturas do ar exterior (-4 ºC) e da água do mar
(0 ºC) foram definidos quando da especificação de aquisição dos motores pela Marinha
do Brasil.
5.3.2) Dados de Desempenho (Testes de Bancada, Provas de Mar e Outros)
Os valores dos testes em bancada foram obtidos dos “protocolos dos testes de
recepção”, dos motores 590 1079 e 590 1080 (Corveta Inhaúma); 590 1098 (Corveta
Jaceguai) e 590 1100 (Corveta Júlio de Noronha).
Tendo como base os motores acima, exceto o motor 590 1098, BAPTISTA &
BELCHIOR [21], emitiram um estudo técnico onde foram calculados os valores médios
para cada parâmetro operacional. Destes valores, foram obtidos os limites máximos,
34
mínimos e uma média geral, nas condições de carga do quadro abaixo, a serem
utilizadas em conjunto com os valores de projeto.
Este trabalho utilizará como base, sempre que possível, o procedimento utilizado
por BAPTISTA & BELCHIOR [21] em seu estudo técnico, para a determinação dos
desvios para cada parâmetro, acrescentando-se as informações contidas no protocolo de
teste do motor 580 1098, além das informações contidas nos formulários de teste de
funcionamento dos motores durante a construção, formulários de teste de provas de mar
e das “planilhas de condução dos motores” obtidas junto aos navios.
Os protocolos de testes de aceitação em fábrica apresentam os valores de Carga
(Potência Efetiva de Frenagem) em função da velocidade rotacional para a curva
“MCR” (Maximun Continuos Rating).
O quadro 5.3 apresenta os dados utilizados para o cálculo do Torque para cada
condição de Carga (Potência).
Quadro 5.3 – Condições de Potência Selecionadas
Origem RPM Potência
(kW)
Torque
(Nm)
Posição da
Cremalheira (mm)
600 360 5730 8,6
800 690 8236 10,3
Curva de “MCR” 1000 1160 11077 11,9
1200 1760 14006 14,3
1400 2510 17120 17,9
Potência Máx. Contínua 1470 2570 16695 18,0
Sobre-Potência 1490 2680 17176 18,3
Nas corvetas classe “Inhaúma” o controle da potência aplicada ao motor é
executado por um mecanismo de proteção que calcula continuamente a posição da
cremalheira em relação a curva MCR, a partir da posição corrente da cremalheira e da
rotação atual do motor. O desvio assim obtido é utilizado para a determinação de um
fator de ajuste das taxas de variação do passo do hélice.
O controle da potência aplicada ao motor opera como se segue: com o motor em
ralanti e a manete em “0%”, o passo do HPC (hélice de passo controlável) estará em sua
posição zero. A manete é então colocada na posição requerida, por exemplo, 50%,
acarretando no aumento da demanda da rotação do motor e no aumento da posição do
passo para a posição do “passo de projeto”. Se o aumento do passo acarretar em sobre-
35
potência no motor, a taxa de variação do passo do hélice será inicialmente reduzida e, se
o motor continuar em sobre-potência, o passo será novamente reduzido.
A figura 5.1 abaixo, apresenta o gráfico contendo a curva ajustada, que relaciona
o torque com a posição da cremalheira.
0
3000
6000
9000
12000
15000
18000
8 10 12 14 16 18 20
Posição da Cremalheira (mm)
Torque (Nm)
Figura 5.1 – Relação Torque x Posição da Cremalheira
A figura 5.2 representa o gráfico, Potência (Carga) X Velocidade Rotacional
(rpm) do motor. Pode-se observar para uma mesma velocidade rotacional, que ao variar
o Torque, varia-se a Potência.
5730 Nm
8230 Nm
11077 Nm
14006 Nm
17120 Nm
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
600 800 1000 1200 1400 1600
RPM
Potência (kW)
Figura 5.2 – Relação Potência (Carga) x RPM
36
5.3.2.1) Pressão de Combustão
Os manuais do fabricante do motor (MTU) não fazem nenhuma menção a
respeito da pressão de combustão. A MTU fornece o valor de projeto para a pressão de
compressão (20 bar), porém, não forneceu os limites. Em teste de bancada no AMRJ
após a manutenção programada, denominada W6, foram obtidos valores máximos de
até 24 bar, e em verificações dos motores em seu ciclo operacional, foram verificados
valores mínimos de até 18 bar, considerados normais pela própria MTU. A verificação
da pressão de compressão é realizada atualmente com o motor parado, com temperatura
controlada (em torno dos 40 ºC), de preferência quando da chegada do navio a um
porto, não sendo possível a sua verificação “on-line”. A verificação on-line fica
condicionada a instalação de sensores de pressão nos cilindros.
A MTU recomenda na seção 5.5 do Manual de operações [17], calcular o valor
médio das pressões de compressão obtidas nos cilindros e comparar com a pressão de
compressão de cada cilindro. A diferença entre o valor médio e a pressão do cilindro
não poderá exceder a 3 bar.
Estimou-se os limites: pressão não inferior a 18 bar
pressão não superior a 24 bar
pressão inferior média, menos 3 bar (média – 3
bar)
Os parâmetros para a pressão de combustão foram obtidos através da aplicação
dos valores máximo e mínimo da pressão de compressão na expressão:
? = pressão de combustão_
pressão de compressão
Onde ? é um parâmetro experimental, que varia de 1,4 a 2,2 para motores de
ignição por compressão (ICO), sendo os valores menores para motores com pré-câmara
e os valores maiores para motores de injeção direta [21]. Para efeito deste trabalho, foi
estimado ? = 1,9
37
Diante dos valores acima obtidos para a pressão de compressão e para ?:
Estimou-se os limites: pressão não inferior a 34,2 bar
pressão não superior a 45,6 bar
pressão não inferior média menos 5,7 bar (média –
5,7 bar).
5.3.2.2) Pressão do Óleo Lubrificante Antes do Motor (antes do filtro duplex)
A MTU indica como pressão mínima: 3,5 bar a 360 kW
5,0 bar a 2570 kW
Através das variações entre as pressões mínimas estabelecidas pela MTU (3,5
bar e 5,0 bar) com as pressões médias para as mesmas faixas de Potência (360 kW e
2570 kW), em torno de 30 %, estimou-se os limites (média ± 30 %).
Potência
(kW)
Mínima
(bar)
Média
(bar)
Máxima
(bar)
2680 5,00 7,20 9,40
2570 5,00 7,20 9,40
2510 5,00 7,20 9,40
1760 4,90 7,10 9,20
1160 4,90 7,00 9,10
690 4,60 6,70 8,70
360 3,50 4,90 6,40
5.3.2.3) Pressão do Óleo Lubrificante Antes do Motor (após filtro duplex)
A MTU indica como pressão mínima: 3,5 bar a 360 kW
5,0 bar a 2570 kW
Através das variações entre as pressões mínimas estabelecidas pela MTU (3,5
bar e 5,0 bar) com as pressões médias para as mesmas faixas de Potência (360 kW e
2570 kW), em torno de 29,6 %, estimou-se os limites (média ± 30 %).
38
Potência
(kW)
Mínima
(bar)
Média
(bar)
Máxima
(bar)
2680 5,00 7,10 9,20
2570 5,00 7,10 9,20
2510 5,00 7,10 9,20
1760 4,90 7,00 9,10
1160 4,90 6,90 9,00
690 4,60 6,60 8,60
360 3,50 4,90 6,40
5.3.2.4) Pressão do Óleo Lubrificante Resfriamento dos Pistões
A MTU indica como pressão mínima: 1,5 bar a 360 kW
6,0 bar a 2570 kW
Através das variações entre as pressões mínimas estabelecidas pela MTU (1,5
bar e 6,0 bar) com as pressões médias para as mesmas faixas de Potência (360 kW e
2570 kW), em torno de 34 %, estimou-se os limites (média ± 34 %).
A pressão máxima no sistema é limitada pela válvula de alívio de pressão em 9 ±
1 bar (item 3.16.2.5 do Manual de Oficina) [18].
Potência
(kW)
Mínima
(bar)
Média
(bar)
Máxima
(bar)
2680 6,00 9,20 10,00
2570 6,00 9,10 10,00
2510 5,90 9,00 10,00
1760 5,00 7,50 10,00
1160 3,80 5,70 7,60
690 2,70 4,10 5,50
360 1,50 2,70 3,60
39
5.3.2.5) Pressão do Óleo Lubrificante no Último Mancal
A MTU indica como pressão mínima: 3,5 bar a 360 kW
5,0 bar a 2570 kW
Através das variações entre as pressões mínimas estabelecidas pela MTU (3,5
bar e 5,0 bar) com as pressões médias para as mesmas faixas de Potência (360 kW e
2570 kW), em torno de 27 %, estimou-se os limites (média ± 27 %).
Potência
(kW)
Mínima
(bar)
Média
(bar)
Máxima
(bar)
2680 5,00 6,80 8,60
2570 5,00 6,80 8,60
2510 5,00 6,80 8,60
1760 4,90 6,80 8,60
1160 4,90 6,80 8,60
690 4,60 6,50 8,30
360 3,50 4,80 6,10
5.3.2.6) Pressão do Óleo Lubrificante Antes do Turbocompressor
A pressão máxima do sistema está limitada pela válvula redutora de pressão que
é ajustada em 2,5 bar (item 3.16.7 do Manual de Oficina) [18].
Através dos “Protocolos dos Testes de Recepção”, verificou-se que a pressão do
óleo permanece constante, independe da Potência desenvolvida pelo motor. A variação
entre a pressão média entre os motores e a máxima limitada pela válvula redutora de
pressão esta em torno de 16 %.
Estimou-se os limites (média ± 16 %).
Potência
(kW)
Mínima
(bar)
Média
(bar)
Máxima
(bar)
Todas 1,70 2,10 2,50
40
5.3.2.7) Pressão do Ar de Admissão (antes do compressor)
A MTU indica como depressão máxima: 150 mm H
2
O a 2570 kW
Através das variações entre a depressão máxima estabelecida pelo fabricante e a
pressão média para a mesma faixa de Potência (2570 kW), em torno de 33 %, estimou-
se os limites (média ± 33 %).
Potência
(kW)
Mínima
(mm H
2
O)
Média
(mm H
2
O)
Máxima
(mm H
2
O)
2680 -84,60 -126,30 -168,00
2570 -75,40 -112,50 -150,00
2510 -71,20 -106,30 -141,00
1760 -32,70 -48,80 -65,00
1160 -16,00 -23,80 -31,70
690 -7,60 -11,30 -15,00
360 -4,20 -6,30 -8,40
5.3.2.8) Pressão do Ar no Coletor de Admissão
A MTU indica a pressão de ? 1,2 bar a 2570 kW
A MTU recomenda na seção 2.12.1 do Manual de operação [17], a checagem da
pressão de ar de carga em intervalos regulares, bem como a necessidade de efetuar uma
revisão do sistema, sempre que mesma detectar uma queda de pressão superior a 0,15
bar da pressão observada durante o teste de aceitação.
Para efeito deste trabalho, utilizaremos o valor médio da pressão de ar de carga
dos motores acima relacionados, porém, este item de verificação deverá ser atualizado
em função dos valores reais de cada motor, verificado nos testes de bancada.
A pressão máxima no sistema é limitada pela válvula de alívio de pressão,
instalada no turbocompressor, com pressão de abertura inferior a 1,5 bar, que é a
pressão de teste de estanqueidade da linha de ar do resfriador (seção 2.12.2, pág. 1 do
Manual operação [17]. As planilhas de aceitação em fábrica números 590 1070 e 590
1080 apresentam para as cargas de 2510 kW; 2570 kW e 2680 kW, pressão de ar de 1,3
bar no coletor, sendo provavelmente esta a pressão de abertura da válvula de alívio.
41
Através das variações entre as pressões médias para as faixas de Potência (360
kW e 2570 kW), com a depressão máxima de 0,15 bar, estimou-se os limites (média ±
0,15 bar).
Potência
(kW)
Mínima
(bar)
Média
(bar)
Máxima
(bar)
2680 1,04 1.19 1,34
2570 0,99 1,14 1,29
2510 0,95 1,10 1,25
1760 0,59 0,74 0,89
1160 0,32 0,47 0,62
690 0,12 0,27 0,42
360 0,05 0,20 0,35
5.3.2.9) Pressão da Água Doce de Resfriamento Após a Bomba
A MTU indica a pressão da água doce após a bomba em ± 2,9 bar a 2570 kW.
A variação entre a pressão estabelecida pela MTU (± 2,9 bar) com a pressão
média para a mesma faixa de Potência (2570 kW), fica em torno de 7,5 %, porém,
observa-se nos documentos citados em 5.2.3 a existência de pontos fora desse limite e
considerados normais pelo fabricante. Portanto, estimou-se os limites (média ± 20 %).
Potência
(kW)
Mínima
(bar)
Média
(bar)
Máxima
(bar)
2680 2,24 2,80 3,36
2570 2,16 2,70 3,24
2510 2,08 2,60 3,12
1760 1,44 1,80 2,16
1160 1,20 1,50 1,80
690 0,88 1,10 1,32
360 0,56 0,70 0,84
42
5.3.2.10) Pressão da Água Salgada Após a Bomba
A MTU indica que a pressão da água salgada após a bomba é igual a ± 3,0 bar a
2570 kW, porém não fornece as tolerâncias.
O formulário de prova de mar da Corveta Jaceguai, durante o teste de
“endurance” dos motores (2570 kW), registra 1,6 bar para a pressão da água salgada
após a bomba.
Na mesma linha, os formulários de teste de funcionamento dos motores das
Corvetas Inhaúma e Jaceguai (durante a construção) apresentaram as pressões de 0,4 bar
e 1,3 bar para as Potências de 360 kW e 1760 kW respectivamente. Estes valores estão
de acordo com as “papeletas de registro de funcionamento dos MCP” das Corvetas
Inhaúma, Jaceguai, Júlio de Noronha e Frontin. Os valores médios para as Potências de
690 kW, 1160 kW e 2510 kW foram obtidos por interpolação.
Através das variações entre as pressões estabelecidas pela MTU (± 3,0 bar), com
a média das pressões para a mesma faixa de velocidade (2570 kW), em torno de 40 %,
estimou-se os limites (média ± 40 %).
Potência
(kW)
Mínima
(bar)
Média
(bar)
Máxima
(bar)
2680 0,99 1,65 3,00
2570 0,96 1,60 3,00
2510 0,96 1,60 3,00
1760 0,80 1,40 2,00
1160 0,54 0,90 1,30
690 0,35 0,60 0,90
360 0,24 0,40 0,60
5.3.2.11) Pressão do Óleo Combustível Após do Filtro Duplex
A seção 1.4 do manual de operação da MTU [16] estabelece a pressão mínima
de 1,0 bar (2570 kW) na entrada da bomba injetora. O mesmo manual, na seção 2.11,
informa que a pressão de 1,0 bar na bomba injetora é garantida por uma válvula
reguladora de pressão, instalada na rede de retorno para o tanque de “overflow”. O
mesmo manual estabelece a pressão máxima da bomba em 2,5 bar, que é assegurado
pela instalação na bomba de uma válvula de alívio, com retorno para a aspiração da
própria bomba.
43
Os valores médios para as Potência de 1285 kW (50% da Potência), 1930 kW
(75% da Potência), 2570 kW (100% da Potência) e 2680 kW (110% da Potência), foram
obtidos através dos formulários de teste de prova de mar da Corveta Jaceguai, teste de
funcionamento (durante a construção) das Corvetas Inhaúma e Jaceguai e das “planilhas
de condução dos motores” das Corveta Júlio de Noronha e Frontin. Os valores médios
para as Potências do quadro abaixo, foram obtidos por interpolação.
O critério para estabelecer a pressão máxima do sistema consistiu na verificação
da pressão máxima da bomba para a Potência de 2570 kW e na perda de carga mínima
dos filtros observado nas planilhas de aceitação em fábrica dos motores, para as diversas
faixas de Potência.
Através das variações entre a pressão máxima estabelecida pelo critério acima
(2,3 bar), com a pressão média para a mesma faixa de Potência (2570 kW), em torno de
40 %, estimou-se os limites de pressão máxima (média + 40 %).
Potência
(kW)
Mínima
(bar)
Média
(bar)
Máxima
(bar)
2680 1,00 1,65 2,30
2570 1,00 1,65 2,30
2510 1,00 1,65 2,30
1760 1,00 1,50 2,10
1160 1,00 1,40 1,96
690 1,00 1,30 1,82
360 1,00 1,20 1,68
5.3.2.12) Temperatura do Óleo Lubrificante Antes do Resfriador (Após o Motor)
A seção 2.9.9 do manual de operação [17] estabelece um diferencial mínimo
de 10 ºC entre as temperaturas de entrada (90 ºC a 2570 kW) e de saída do óleo pelo
resfriador, portanto, a temperatura máxima a plena carga é estimada em 100 ºC (2570
kW).
Através das variações entre a temperatura máxima (100 ºC a 2570 kW) e a
temperatura média para a mesma faixa de Potência, em torno de 16 %, estimou-se os
limites (média ± 16 %).
44
Potência
(kW)
Mínima
(ºC)
Média
(ºC)
Máxima
(ºC)
2680 75,47 89,85 104,23
2570 72,45 86,25 100,00
2510 68,14 81,12 94,10
1760 67,72 80,62 93,52
1160 64,30 76,55 88,80
690 63,80 75,95 88,10
360 63,23 75,27 87,31
5.3.2.13) Temperatura do Óleo Lubrificante Após Resfriador (Antes do Motor)
Através das variações entre a temperatura máxima (90 ºC a 2570 kW) e a
temperatura média para a mesma faixa de Potência, em torno de 27 %, estimou-se os
limites (média ± 25 %).
Potência
(kW)
Mínima
(ºC)
Média
(ºC)
Máxima
(ºC)
2680 55,32 73,76 92,20
2570 54,37 72,50 90,00
2510 51,30 68,40 85,50
1760 49,39 65,85 82,31
1160 48,80 65,07 81,34
690 48,26 64,35 80,44
360 48,13 64,17 80,21
5.3.2.14) Temperatura de Exaustão dos Cilindros
A MTU indica como temperatura máxima: 660 ºC a 2570 kW.
Através das variações entre a temperatura máxima (660 ºC a 2570 kW) e a
temperatura média para a mesma faixa de Potência, em torno de 20%, estimou-se os
limites (média ± 20 %).
O Manual de operações [17], recomenda calcular o valor médio da temperatura
dos gases de exaustão obtidos para cada bancada e comparar com a temperatura obtida
em cada cilindro. A diferença entre o valor médio e a temperatura de exaustão do
cilindro não poderá exceder aos valores de 80ºC a 2570 kW, 60ºC a 1760 kW e 45ºC a
360 kW.
45
Potência
(kW)
Mínima
(ºC)
Média
(ºC)
Máxima
(ºC)
Diferença
Máxima
2680 446 557 668 80
2570 441 551 660 80
2510 434 543 650 60
1760 391 489 590 60
1160 348 435 520 60
690 282 352 420 60
360 206 258 310 45
5.3.2.15) Temperatura do Ar de Alimentação Após o Resfriador
A MTU indica como temperatura máxima: 50 ºC a 2570 kW.
Através das variações entre a temperatura máxima (50 ºC a 2570 kW) e a
temperatura média para a mesma faixa de Potência, em torno de 27%, estimou-se os
limites (média ± 27 %). Para este item a planilha de teste em fabrica do motor 590 1098
foi desconsiderado por apresentar valores inconsistentes.
Potência
(kW)
Mínima
(ºC)
Média
(ºC)
Máxima
(ºC)
2680 30,00 41,1 52,22
2570 29,90 39,6 50,00
2510 26,64 36,5 46,35
1760 26,50 36,3 46,10
1160 25,77 35,3 44,83
690 23,72 32,5 41,27
360 22,26 30,5 38,73
5.3.2.16) Temperatura da Água doce de Resfriamento Antes do Motor (Após o
Resfriador)
A MTU indica a temperatura mínima para a partida do motor em 40 ºC, o que
não caracteriza esta temperatura como mínima de operação.
O Manual de operação [17], na seção 2.10.4 informa que o regulador da
temperatura da água de resfriamento começa a atuar em 75 ± 2 ºC.
Foi verificado nos “protocolos de teste de recepção” e no formulário de provas
de mar da Corveta Jaceguai, uma variação média de 10 ºC entre as temperaturas da água
na entrada e na saída do motor, para a Potência de 2570 kW. Considerando-se que a
46
temperatura máxima da água na saída do motor na Potência de 2570 kW é de 90 ºC, foi
estimada a temperatura de 80 ºC para a temperatura máxima da água na entrada do
motor.
Através das variações entre a temperatura máxima (80 ºC a 2570 kW) e a
temperatura média para a mesma faixa de Potência, em torno de 12,5 %, estimou-se os
limites (média ± 12,5 %).
Potência
(kW)
Mínima
(ºC)
Média
(ºC)
Máxima
(ºC)
2680 62,61 71,56 80,50
2570 62,26 71,15 80,00
2510 61,53 70,32 79,11
1760 60,24 68,85 77,45
1160 59,40 67,89 76,38
690 58,78 67,18 75,58
360 58,73 67,12 75,51
5.3.2.17) Temperatura da Água doce de Resfriamento Após o Motor
Através das variações entre a temperatura máxima (90 ºC a 2570 kW) e a
temperatura média para a mesma faixa de Potência, em torno de 12 %, estimou-se os
limites (média ± 12 %).
Potência
(kW)
Mínima
(ºC)
Média
(ºC)
Máxima
(ºC)
2680 71,71 81,49 91,27
2570 70,82 80,48 90
2510 67,98 77,25 86,52
1760 67,21 76,37 85,54
1160 65,93 74,92 83,92
690 65,23 74,12 83,02
360 65,01 73,87 82,74
47
5.3.2.18) Temperatura da Água do Mar
Máxima = 32 ºC (seção 2.9.9 do manual de operação [17])
Mínima = 0 ºC (especificado no contrato da Marinha do Brasil com a MTU)
5.3.2.19) Temperatura do Ar Exterior
Máxima = 35 ºC (seção 2.9.9 do manual de operação [17])
Mínima = - 4 ºC (especificado no contrato da Marinha do Brasil com a MTU)
5.3.2.20) Posição da Cremalheira
Os valores de médios foram obtidos dos “protocolos dos testes de recepção”, dos
motores 590 1079 e 590 1080 (Corveta Inhaúma); 590 1098 (Corveta Jaceguai) e 590
1100 (Corveta Júlio de Noronha).
A posição da cremalheira em milímetros apresenta medidas de deslocamento
diferentes entre os motores para uma mesma potência aplicada, portanto, esta
verificação é feita atualmente pelo percentual da curva MCR no painel do Controle da
Propulsão (CP).
Potência
(kW)
Velocidade
(rpm)
Curva MCR
(%)
Média
(mm)
2680 1490 --- 18,3
2570 1470 --- 18,0
2510 1400 94 17,9
1760 1200 77 14,3
1160 1000 63 11,9
690 800 55 10,3
360 600 45 8,6
48
5.3.2.21) Consumo de Óleo Lubrificante
A MTU informa que o consumo está compreendido na faixa de ± 2,5 a 4,0
g/kWh.
O consumo médio verificado nos testes de bancada dos quatro motores acima
relacionados ficou em 2,475 Kg/h a 2570 kW.
A verificação do consumo do óleo lubrificante é feita com o motor parado, não
sendo portanto, um parâmetro de verificação on-line.
5.3.2.22) Contra-Pressão na Exaustão
A MTU estabelece que a contra-pressão na exaustão deverá estar compreendida
entre 30 ± 3 mbar.
A contra-pressão na exaustão é normalmente verificada em teste de bancada e a
bordo durante as provas de mar do navio, através da adaptação de um tubo “U” com
água, não sendo portanto, um parâmetro de verificação on-line.
5.3.2.23) Análise dos Gases da Combustão
A avaliação dos gases de exaustão é feita atualmente em intervalos regulares
pela observação da sua coloração. A seção 5.3 do manual de operação [17] apresenta as
possíveis causas para as colorações abaixo:
- cinza claro boa combustão;
- preto combustão incompleta;
- azul excesso de óleo lubrificante no motor; e
- branco combustível não inflamado.
A MTU não fornece informações a respeito da sobre-alimentação de ar, bem
como das estimativas de emissões de oxigênio (O2); dióxido de carbono (CO
2
);
monóxido de carbono (CO); óxidos de nitrogênio (NOx); hidrocarbonetos (HC);
material particulado (MP) e etc..
As estimativas para as emissões dos gases utilizadas neste trabalho foram
obtidas através da análise dos dados coletados pelo U.S. Environmental Protection
49
Agency (USEPA) [22], em diversos navios, incluindo seis navios da U.S. Coast Guard
(USCG), para as condições de sem carga; 25; 50; 75 e 100% da potência máxima.
O USEPA não informa a características do ar de admissão, assumindo a
composição do ar como sendo 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio, e a emissão de
NOx corresponde ao nível de NO medido, dividido por 0,94. Considera também como
razoável uma estimativa de erro de 20% nas emissões.
Os valores utilizados para a estimativa de emissão são conceituais, devendo ser
atualizado quando da operação dos motores em condições reais. Foram utilizados os
seguintes critérios / limites:
- O
2
- valor médio das emissões dos navios da USCG, mais ou menos 20%;
Potência
(kW)
Mínima
(g/kWh)
Média
(g/kWh)
Máxima
(g/kWh)
2680 1292 1550 1860
2570 1300 1560 1872
2510 1333 1600 1920
1760 1458 1750 2100
1160 2167 2600 3120
690 14167 17000 20400
360 83333 100000 120000
- CO
2 -
valor médio das emissões dos navios da USCG, mais ou menos 20% (o
valor máximo teórico para o CO
2
é o estequiométrico);
Potência
(kW)
Mínima
(g/kWh)
Média
(g/kWh)
Máxima
(g/kWh)
2680 575 690 828
2570 583 700 840
2510 600 720 864
1760 625 750 900
1160 667 800 960
690 1417 1700 2040
360 4167 5000 6000
50
- CO - valor médio das emissões dos navios da USCG, mais ou menos 20%;
Potência
(kW)
Mínima
(g/kWh)
Média
(g/kWh)
Máxima
(g/kWh)
2680 0,65 0,78 0,94
2570 0,68 0,82 0,98
2510 0,92 1,10 1,32
1760 1,42 1,70 2,04
1160 3,58 4,30 5,16
690 15,00 18,00 21,60
360 68,33 82,00 98,40
- NOx - valor médio das emissões dos navios da USCG, mais ou menos 20%; e
Potência
(kW)
Mínima
(g/kWh)
Média
(g/kWh)
Máxima
(g/kWh)
2680 9,17 11,00 13,20
2570 9,42 11,30 13,56
2510 9,58 11,50 13,80
1760 10,00 12,00 14,4
1160 11,67 14,00 16,80
690 19,12 23,00 27,60
360 125,00 150,00 180,00
- HC - valor médio das emissões dos navios da USCG, mais ou menos 20%.
Potência
(Kw)
Mínima
(g/kWh)
Média
(g/kWh)
Máxima
(g/kWh)
2680 0,05 0,06 0,07
2570 0,06 0,07 0,08
2510 0,08 0,09 0,11
1760 0,16 0,19 0,23
1160 0,67 0,80 0,96
690 6,67 8,00 9,60
360 58,33 70,00 84,00
51
5.3.3) Gráficos de Controle
Os gráficos de controle são formados de acordo com o modelo do sistema
americano, isto é, pela média que determina a linha média do gráfico (LM), pelo limite
superior que determina a linha superior de controle (LSC) e pelo limite inferior que
corresponde alinha inferior de controle (LIC).
Os pontos das curvas dos sistemas situados entre os limites indicam que o
sistema está sob controle, isto é, dentro dos valores permissíveis. Os valores situados
nos pontos limites das curvas ou superior a elas indicam a ocorrência de alguma falha
no sistema.
0
20
360
Variável Independente (Carga)
Variável Dependente
LIC
LM
LCS
Figura 5.3 - Gráfico de Controle
5.3.3.1) Gráficos de Controle para o Motor Selecionado
As curvas relativas aos gráficos de controle foram obtidas através dos valores
das médias e dos máximos e mínimos estimados para cada parâmetro operacional
descrito no item 5.3.2.
As equações que representam a relação entre a potência aplicada ao motor
(variável independente) e, cada um dos parâmetros operacionais (variável dependente),
foram obtidas através do ajuste dessas curvas.
52
Para o ajuste das curvas dos parâmetros, foi utilizado o programa “GRAPHER
FOR WINDOWS”, que oferece uma função para ajuste das curvas. Esse programa
apresenta as seguintes funções para ajuste: Linear (y = Ax + B); Logarítima (y = A
Ln(x) + B); Exponencial (y = Ae
Bx
); Potência (y = A x
B
); Polinômial (y = A
x
através da
origem). O ajuste das curvas foi realizado, selecionando-se uma das expressões acima.
Os valores obtidos foram considerados bons, porém em alguns casos houve a
necessidade de reajuste nas curvas.
Os valores determinados e da curva ajustada para os parâmetros dos sistemas são
apresentados no Apêndice “B”.
Os gráficos de controle para cada parâmetro são apresentados no Apêndice “C”
deste estudo. As linhas cheias representam os valores máximos e mínimos das curvas
ajustadas, enquanto a linha pontilhada representa os valores das médias obtidas através
dos documentos citados no item 5.3.2.
53
5.3.3.2) Expressões Matemáticas para os Parâmetros
As expressões matemáticas dos parâmetros obtidas com o ajuste das curvas são
apresentadas no quadro 5.4. As curvas foram obtidas para a variação da potência
compreendida entre a mínima de 360 kW e a máxima de 2680 kW.
Quadro 5.4 – Expressões Matemáticas para os Parâmetros Operacionais do Motor
MTU 16 V 956 TB91
Parâmetros Expressões Figura
Pressão de Combustão LCS - y = 45,6
LCI - y = 34,2
5.4
Pressão O.L. Antes do Motor
(Antes do Filtro)
LCS - y = -1E-06x2 + 0,0042x + 5,3537
LIC - y = -5E-07x2 + 0,0022x + 3,0381
5.5
Pressão O.L. Antes do Motor
(Após do Filtro)
LCS - y = -1E-06x2 + 0,0041x + 5,5497
LIC - y = -5E-07x2 + 0,0022x + 3,038
5.6
Pressão O.L. Resfriamento
dos Pistões
LCS - 3,32Ln(x) - 16,187
LIC - 2,36Ln(x) - 12,377
5.7
Pressão O.L. no Último
Mancal
LCS - y = -1E-06x2 + 0,004x + 5,3264
LIC - y = -6E-07x2 + 0,0024x + 2,9386
5.8
Pressão O.L. Antes do
Turbocompressor
LCS - y = 2,5
LIC - y = 1,7
5.9
Depressão Ar de Admissão
(Antes do Turbocompressor)
LCS - y = - 4E-09x3 + 4E-06x2 – 0,0127x
+ 0,2929
LIC - y = -8E-09x3 + 7E-06x2 - 0,0246x +
0,4135
5.10
Pressão do Ar no Coletor de
Admissão
LCS - y = 5E-08x2 + 0,0003x + 0,2273
LIC - y = 5E-08x2 + 0,0003x - 0,0727
5.11
Pressão da Água Doce de
Resfriam. (Após Bomba)
LCS - y = 0,0156x 0,675
LIC - y = 2E-10x3 - 9E-07x2 + 0,0017x +
0,06
5.12
54
Quadro 5.4 – continuação
Pressão da Água Salgada de
Resfriam. (Após a Bomba)
LCS - y = 9E-08x2 + 0,0008x + 0,2849
LIC - y = 0,3994Ln(x) - 2,17
5.13
Pressão do Óleo Diesel Após
o Filtro
LCS - y = 0,0003x + 1,55
LIC - y = 1
5.14
Temperatura O.L. Antes do
Resfriador
LCS - y = 0,006x + 83,638
LIC - y = 0,0044x + 60,565
5.15
Temperatura O.L. Após o
Resfriador
LCS - y = 3E-06x2 - 0,0051x + 82,199
LIC - y = 2E-06x2 - 0,0031x + 49,345
5.16
Temperatura de Exaustão dos
Cilindros
LCS - y = 178,03Ln(x) - 739,61
LIC - y = 118,75Ln(x) - 490,51
5.17
Temperatura do Ar de
Admissão Após Resfriador
LCS - y = -6E-07x2 + 0,0064x + 37,409
LIC - y = -2E-07x2 + 0,0035x + 21,339
5.18
Temperatura da Água Doce
na Entrada do Motor (Após o
Resfriador)
LCS - y = 73,501e3E-05x
LIC - y = 0,0017x + 58,221
5.19
Temperatura da Água Doce
(Após o Motor)
LCS - y = 0,0032x + 80,774
LIC - y = 0,0025x + 63,951
5.20
Análise da Emissão (O
2
) LCS - y = 1,5E+10x-2,0165
LIC - y = 1,04E+10x-2,016
5.21
Análise da Emissão (CO
2
) LCS - y = 891217x-0,9045
LCI - y = 619814x-0,9047
5.22
Análise da Emissão (CO) LCS - = 7E+07x-2,2966
LIC - y = 5E+07x-2,2964
5.23
Análise da Emissão (NOx) LCS - y = 55455x-1,0311
LCI - y = 38515x-1,0311
5.24
Análise da Emissão (HC) LCS - y = 6E+10x-3,4698
LCI - y = 5E+10x-3,5003
5.25
55
6) PROGRAMA DE MONITORAÇÃO E DIAGNÓSTICO
O programa de monitoração e diagnóstico de motores de propulsão marítima foi
desenvolvido por meio do “software” “LabVIEW” na versão 6.0.2. da “National
Instruments”, a partir do perfil dos parâmetros operacionais do motor diesel MTU 16 V
956 TB91, para qualquer condição de carga aplicada.
6.1) Descrição Geral do Programa
O programa recebe as informações “on line” provenientes de 58 sensores
instalados no motor. Os dados provenientes dos sensores são inicialmente analisados
para determinar se eles são válidos, isto é, se estão dentro da faixa de operação esperada
para a potência aplicada.
O programa apresenta na tela do computador as informações operacionais
captadas pelos seguintes sensores instalados no motor:
- Potência aplicada;
- Pressão do ar antes dos turbocompressores das Bancadas A e B;
- Pressão do ar nos coletores das Bancadas A e B;
- Temperatura do ar antes do turbocompressores;
- Temperatura do ar nos coletores das bancadas A e B;
- Pressão do óleo combustível antes da bomba injetora;
- Pressão do óleo lubrificante antes e depois do filtro;
- Pressão do óleo lubrificante no último mancal;
- Pressão do óleo lubrificante resfriamento dos pistões;
- Pressão do óleo lubrificante antes do turbo;
- Temperatura do óleo lubrificante na entrada e na saída do motor;
- Pressão da água doce de resfriamento após a bomba;
- Pressão da água salgada;
- Temperatura da água doce de resfriamento antes e após o resfriador;
- Temperatura da água salgada;
- Temperatura de exaustão para cada cilindro;
- Pressão de combustão em cada cilindro; e
- Análise dos gases da exaustão (CO
2
; CO; O
2
; NOx e HC).
56
O sistema de proteção é composto de dois alarmes (um visual e outro sonoro)
que são comuns a todos os sensores, atuando sempre que algum limite estabelecido para
cada um dos parâmetros operacionais for ultrapassado, e outros 57 alarmes visuais que
estão instalados junto ao indicador de cada parâmetro em particular (exceto para a
potência aplicada), que atuam como alerta em caso de algum item de monitoração se
encontrar nas proximidades dos limites estabelecidos (aproximadamente 90% limite
superior e 110% do limite inferior).
A figura 6.1 abaixo, apresenta o “layout” da tela de monitoração, onde além dos
indicadores dos parâmetros operacionais e alarmes, já descritos acima, também
apresenta um quadro para as “CAUSAS PROVÁVEIS (CP)” e quatro teclas: “Gravar
CP OFF/Gravar CP ON”; “tendência OFF/tendência ON”; “Reset” e “Parar”.
figura 6.1 - “layout” do programa
O quadro de “CAUSAS PROVÁVEIS (CP)” apresenta como o próprio nome
diz, as possíveis causas, sempre que uma ou mais falhas for detectada, na seqüência em
que os fatos forem acontecendo.
57
figura 6.2 – Indicação de Falha na Tela do Computador
A tecla “Gravar CP OFF” tem como finalidade, quando acionada (Gravar CP
ON), gerar um arquivo de texto (.TXT), na mesma pasta de arquivo do programa, com
data/hora, sempre que uma ou mais falhas for detectada, na seqüência em que os fatos
forem acontecendo.
figura 6.3 – Arquivo de Texto Gerado pelo Sistema
58
Figura 6.4 – Localização do Arquivo 08 11 06 15 32.TXT
A tecla “Tendência OFF” quando acionada (Tendência ON), apresenta na tela do
computador o gráfico do sensor que estiver previamente selecionado, à esquerda do
gráfico, na “Lista de Parâmetros”. O gráfico pode ser visualizado a qualquer instante e
caso mantido selecionado, registra até as 12 (doze) últimas horas após a seleção,
independente do acionamento ou não da tecla “Tendência OFF”/Tendência ON”.
No gráfico são registrados: a potência aplicada ao motor; a condição atual do
parâmetro selecionado e os limites (superior e inferior) deste parâmetro para a potência
aplicada.
A visualização do gráfico de qualquer outro parâmetro, é feita através da seleção
deste parâmetro na “Lista de Parâmetros”.
O software não dispõe de dispositivo para gravação automática dos gráficos,
sendo necessário à utilização das ferramentas disponíveis no “windows”, na seguinte
seqüência: “Alt” + “Print Screen”; “Iniciar”; “Programas”; “Acessórios”; “Paint”;
“Ctrl” + “V”; selecionar o gráfico; “Ctrl” + “C”; “Iniciar”; “Programas”; “Word” e
“Ctrl” + “V”.
59
Figura 6.5 – Tela com Gráfico de Tendência
A tecla “Reset” é utilizada pelo usuário para reconhecer/desenergizar os alarmes
gerais (visual e sonoro) logo após a partida do motor, quando diversos dos parâmetros
operacionais estão fora dos limites de operação ou quando do restabelecimento do
funcionamento “normal” de algum parâmetro.
A tecla “Parar” é utilizada para paralisar a operação do sistema, quando da
paralisação do motor.
6.2) Exemplos de Funcionamento do Programa
6.2.1) Alarme visual de alerta
Alarme visual de “alerta” acionado, indicando que a temperatura do Óleo
Lubrificante antes do motor (após o resfriador) está próxima de um dos limites
operacionais.
60
Figura 6.6 – Alarme de Alerta Acionado
O gráfico da figura 6.7 indica que a temperatura do óleo lubrificante, antes do
motor entrou na faixa de alerta, isto é, está próxima do limite superior.
Figura 6.7 – Gráfico Indicativo da Temperatura do óleo Lubrificante
61
6.2.2) Baixa Temperatura de Exaustão em um dos Cilindros
O sistema atua para a condição da baixa temperatura de exaustão do cilindro nos
seguintes casos: quando atinge a temperatura mínima para a potência aplicada, quando
se encontrar muito abaixo da média da temperatura dos demais cilindros da sua bancada
ou quando do somatório dos dois casos.
A figuras 6.8 apresenta a atuação dos alarmes em função da ocorrência de baixa
temperatura no cilindro B4.
Figura 6.8 – Falha no Cilindro B4
6.2.2.1) Temperatura do Cilindro Muito Abaixo da Média da Bancada (Acima da
Mínima para a Potência Aplicada)
A janela da figuras 6.9 abre na tela automaticamente e assinala que a
temperatura do cilindro “B4” está muito abaixo da média dos demais cilindros da
bancada “B”, e apresenta as causas prováveis.
62
Figura 6.9 – Causas Prováveis da Baixa Temperatura no Cilindro “B4”
A figura 6.10, confirma que a temperatura do cilindro “B4” se encontra acima da
temperatura mínima prevista para a potência aplicada, porém, bem inferior ao verificado
para os demais cilindros da mesma bancada.
Figura 6.10 – Temperatura de Exaustão do Cilindro “B4”
63
Figura 6.11 – Registro em Arquivo (.TXT) da Falha com Data/Hora e Causas Prováveis
6.2.2.2) Temperatura Abaixo da Mínima para a Potência Aplicada
Para esta situação o sistema irá abrir a janela da figura 6.12, indicando que a
temperatura do cilindro “B4” atingiu ou ultrapassou o limite inferior previsto para a
potência aplicada.
Figura 6.12 - Causas Prováveis da Baixa Temperatura no Cilindro “B4”
A figura 613, mostra a temperatura do cilindro “B4” no limite inferior e abaixo
da temperatura mínima prevista para a potência aplicada.
64
Figura 6.13 – Temperatura de Exaustão do cilindro “B4”
Figura 6.14 – Registro em Arquivo (.TXT) da Falha com Data/Hora e Causas prováveis
65
6.2.2.3) Temperatura Muito Abaixo da Média dos Demais Cilindros e na Mínima
ou abaixo da Mínima para a Potência Aplicada
Para esta situação o sistema irá abrir a janela das “Causas Prováveis”, com o
somatório do descrito nas figuras 6.9 e 6.12, assim, o “Registro da Falha” também
apresentará o somatório do descrito nas figuras 6.11 e 6.14.
O gráfico da temperatura no cilindro apresentará a mesma configuração do
gráfico da figura 11.
6.2.3) Alta Pressão do Óleo Lubrificante para o Turbocompressor
A figuras 6.15 apresenta a atuação dos alarmes em função da ocorrência
de alta pressão do óleo lubrificante antes do turbocompressor.
6.15 – Indicação de Falha no sistema de Óleo Lubrificante Antes do Turbocompressor
A janela da figuras 6.16 abre na tela automaticamente e assinala que a pressão
do óleo lubrificante para o turbocompressor está alta, e apresenta as causas prováveis.
66
Figura 6.16 - Causas Prováveis da Alta Pressão do Óleo Lubrificante para o
Turbocompressor
A figura 6.17, mostra a pressão do óleo lubrificante para o turbocompressor no
limite superior e acima da pressão máxima prevista para a potência aplicada.
Figura 6.17 – Pressão do Óleo Lubrificante para o Turbocompressor
67
Figura 6.18 – Registro em Arquivo (.TXT) da Falha com Data/Hora e Causas prováveis
6.3) Diagnóstico
Diagnósticos como já foi descrito anteriormente, são preceituados como o meio
de se interpretar o comportamento “não normal” ou inesperado de um sistema. De uma
maneira geral, o diagnóstico é obtido pela análise das variações dos parâmetros
operacionais interligados. Abaixo, alguns exemplos de diagnóstico.
6.3.1 Alarme de Baixa Pressão do Óleo lubrificante Antes do Filtro.
A figura 6.19 apresenta a tela com o alarme de baixa pressão do óleo lubrificante
antes do filtro acionado.
Figura 6.19 – Tela com Alarme de Baixa Pressão Antes do Filtro Acionado
A análise da figura 6.19 é suficiente para diagnosticar a falha do sensor, visto
que não houve alterações nos outros parâmetros do sistema.
68
6.3.2 Diversos Alarmes Acionados
A figura 6.20 apresenta a tela com diversos alarmes acionados.
Figura 6.20 – Tela com Diversos Alarmes Acionados
O quadro de “Causas Prováveis” apresenta na tela do computador as possíveis
causas para cada um dos alarmes.
Figura 6.21 – Quadro de Causas Prováveis para os Diversos Alarmes
69
A análise do arquivo 10 11 01 21 44.TXT (figura 6.22), mostra a baixa pressão
da água salgada de resfriamento como a origem do elevado número de alarmes
acionados, estando o diagnóstico relacionado a problemas na da bomba ou na sucção da
mesma.
Figura 6.22 – Registro em Arquivo (.TXT) da Falha com Data/Hora e Causas prováveis
6.3.3) Alarme por Baixa Pressão de Combustão
A figura 6.23 apresenta a tela com o alarme de baixa pressão de combustão do
cilindro “A2” acionado.
70
Figura 6.23 – Tela com Alarme de Baixa Pressão de Combustão no Cilindro “A2”
Ao analisar as causas prováveis da figura 6.24, podem ser descartados
imediatamente, os itens relacionados ao sistema de ar de alimentação, combustível
inadequado, ar no combustível e contaminação do combustível por água salgada,
problema na bomba injetora e problema na cremalheira, pois apenas um dos cilindros
apresentou baixa pressão de combustão. A possível falha do sensor pode ser descartada
pois houve alteração na temperatura da exaustão do referido cilindro (figura 6.23).
Portanto, as causas prováveis ficam reduzidas à injeção insuficiente de combustível
(bico injetor avariado ou vazamento pela rede de alimentação do combustível após a
bomba injetora), válvulas, camisas ou anéis de seguimento dando passagem.
71
Figura 6.24 – Registro em Arquivo (.TXT) da Falha com Data/Hora e Causas prováveis
72
7 CONCLUSÕES
Este trabalho se propôs a desenvolver um “software” para a monitoração e
diagnóstico “on line” para motores de propulsão marítimo, tendo como base o motor
MTU 16V 956 TB91, através das variações dos parâmetros operacionais.
O “software” desenvolvido elimina as dificuldades enfrentadas pela tripulação
de máquinas dos navios da Marinha do Brasil, relatados por BAPTISTA [2], quando da
aplicação do sistema especialista “ATEMDI”, ou seja:
- repetir as condições de carga (potência) das análises anteriores;
- sistema “off-line”, exigindo que a coleta de dados seja feita através da leitura
dos instrumentos (nem sempre aferidos ou em locais de fácil acesso);
- instalar periodicamente medidores de pressão em cada cilindro do motor;
- repetir o procedimento em curtos intervalos de tempo (100 h); e
- receber do sistema diagnósticos contendo informações não condizentes com
o motor em análise (árvores de falhas genéricas).
Ao contrário do sistema especialista “ATEMDI” que desenvolveu as árvores de
falhas e a matiz de diagnósticos de forma genérica, o “software” desenvolvido utiliza
árvores de falhas e de matriz de diagnóstico desenvolvidos exclusivamente para o motor
em questão, portanto, as informações necessárias para os diagnósticos das falhas são
sempre condizentes com o motor utilizado.
O “software” desenvolvido apresenta as seguintes evoluções em relação ao
sistema especialista “ATEMDI”:
- monitoração instantânea (on-line);
- monitoração independente da potência aplicada ao motor;
- emite sinal de alerta sempre que algum parâmetro estiver próximo a um dos
limites estabelecidos de operação;
- emite sinal de alarme visual e sonoro sempre que algum parâmetro
ultrapassar um dos limites estabelecidos de operação;
- análise da tendência on-line, independente da potência aplicada;
- maior número de parâmetros operacionais monitorados;
- diagnósticos mais precisos; e
- registro gráfico das falhas, durante todo o período de operação do motor.
73
O software é abrangente, podendo ser utilizado em qualquer motor diesel. Para
tanto, é necessário efetuar a obtenção/revisão dos seguintes itens que são inerentes a
cada motor:
- curvas matemáticas para os valores limites de operação dos parâmetros
operacionais, para cada faixa de potência aplicada; e
- “Árvores de Falhas/matriz de diagnóstico” para as causas prováveis das
avarias.
Considerando que os parâmetros para a pressão de combustão foram obtidos
através de uma fórmula prática em função da pressão de compressão e que a emissão
dos gases de exaustão foram obtidos de navios diferentes com motores diferentes, faz-se
necessário a atualização destes valores, de preferência quando dos novos testes de
bancada dos motores.
Como recomendações de continuidade desta linha de pesquisa, para futuro
aprimoramento deste “software”, podem ser citados:
- acréscimo de um dispositivo para que os gráficos dos parâmetros
operacionais possam ser visualizados desde o momento da partido do motor;
- acréscimo de um dispositivo para a gravação/impressão dos gráficos
selecionados, independentes dos recursos do “paint/windows”; e
- Desenvolvimento de um sistema especialista.
74
APÊNDICE “A”
A-1 - Sistema de Óleo Combustível e Injeção de Combustível
Pressão do Combustível
antes da Bomba Injetora
Baixa Alta
Instrumentação
Redes dos
Redes
avariada
instrumentos
obstruídas
obstruídos
Instrumento
Problema na
avariado
bomba
acoplada
Redes com
vazamento
Filtros vazamento Descarga
obstruídos pelos mancais insuficiente
do eixo (desgaste)
Válvula de alivio
avariada
(com passagem) Tanque de Combustível Pré-filtro Filtro do motor
serviço sujo (cesta) (cartucho)
vazio obstruído obstruído
Figura A-1.1 – Árvore de falhas – Sistema de Combustível - Pressão de Combustível
Antes da Bomba Injetora
75
Pressão de Combustão
Baixa Alta
Sincronização Quantidade Combustível Combustível Ar no Detonação Combustível
Inadequada dos insuficiente de contaminado c/ inadequado combustível em excesso
Injetores (atraso) combustível água salgada
Ajuste Cames de acio_ Resfriador de ar Tanque serviço Combustível Bicos injetores
Incorreto namento Bomba com vazamento contaminado c/ de qualidade vazando
desgastado (linha de água) água salgada inferior
Ajuste incorreto
Sincronização da cremalheira
Bomba injetora Problema na Bico injetor Vazam. externos inadequada dos
Avariada cremalheira avariado Bomba injetora injetores(adiant.)
Bomba injetora
Bicos injetores desbalanceada
Mola do Mola com Retentor da
vazando
Êmbolo Ajuste válv. Recalque Seguir as
Avariada inadequado danificado instruções do
Problema na
manual MTU - cremalheira
haste ou Assento da Vazamento nas localização de
Êmbolo Agulha linhas de alta avarias
Travado avariado pressão Cap. 5.1 - pág. 1
Orifícios do Válvula válvula injetora
Cilindro bico injetor danificada ou travada
ou êmbolo obstruídos seu assento
Avariado
Válvula de Bico injetor Parafuso e/ou
Recalque sujo mola de ajuste
inoperante quebrado (s)
Cremalheira Cremalheira Luva ou manga Pinhão
travada desgastada desgastada desgastado
Falha na Buchas do sist.
lubrificação De transmissão
avariadas
Figura A-1.2 – Árvore de falhas – Sistema de Combustível – Pressão de Combustão
76
Temperatura de Exaustão
Baixa Alta
Quantidade Sincronização Alguns cilindros Detonação Sincronização Bomba injetando
insuficiente de inadequada dos param inadequada dos combustível
combustível injetores(adiant.) injetores(atraso) em excesso
Ajuste
Dispositivo de
Injeção
Ajuste Cames de Ajuste incorreto
incorreto ou injetor com incorreto
acionamento
da Bomba da cremalheira
defeito desgastado
Válvula
Bomba injetora Válvula injetora
Vazam.
externos Problema na danificada ou
avariada avariada Bomba injetora cremalheira seu assento
válvula injetora
Mola do Mola com Retentor da travada
êmbolo ajuste válv. Recalque
avariada inadequado avariado
Problema na
haste ou Válvula injetora
Vazamento
nas
cremalheira
êmbolo travada linhas de alta
travado pressão
Cilindro Orifícios do
ou êmbolo bico injetor Cremalheira Cremalheira
avariado obstruídos travada desgastada
Válvula de
recalque
inoperante Falha na
Buchas do
sist.
Luva ou manga Pinhão
lubrificação
de
transmissão
desgastada desgastado
avariadas
Figura A-1.3 – Árvore de falhas – Sistema de Combustível – Temperatura de Exaustão
77
A-2 - Sistema de Ar de Alimentação e Exaustão (Gases de Descarga)
Pressão do Ar de Admissão
Antes do Turbocompressor
Baixa Alta
Filtro de ar Silencioso de Sobrevelocidade
obstruído
ar de
admissão no
obstruído turbocompressor
Baixa Temp. Avaria no
Contra
pressão Alta temperatura
gases de turbocompressor excessiva na na
exaustão exaustão exaustão
Figura A-2.1 – Árvore de falhas – Sistema de Ar de Alimentação / Exaustão – Pressão
do Ar de Alimentação Antes do Turbocompressor
78
Pressão do Ar de Alimentação
Antes do Resfriador
Baixa Alta
Turbo-carrega_ Admissão de ar Resfriador de Turbo-carrega_
dor com obstruída ar obstruído dor com
problema (linha de ar) problema
Baixa Filtro de Silencioso do Alta
rotação admissão de ar ar de admissão rotação
obstruído obstruído
Palhetas da
Rotor do turbina Válv. "bay-pass"
compressor
avariada ou "wastegate"
avariado
Baixa vazão avariada
na descarga
Corpo
Baixa de gases
estranho
temperatura de
exaustão
Problema
Problemas no contra pressão
Rotor solto
no mancal sistema de excessiva na
no eixo combustível exaustão
Figura A-2.2 – Árvore de falhas – Sistema de Ar de Alimentação / Exaustão – Pressão
do Ar de Alimentação Antes do Resfriador de Ar
79
Baixa Pressão do Ar de Alimentação
Após o Resfriador
Entrada de ar Turbo-carrega_ Resfriador de ar Válvula admissão
obstruída dor com obstruído e/ou exaustão
problema (linha do ar) com problemas
Filtro de ar Baixa Rotor do Válvula
obstruído rotação compressor quebrada
danificado
Silencioso de Válvula
ar de admissão Rotor carbonizada
obstruído solto no
eixo
Válvula de
fechamento Mancal com Partículas de
rápido fechada problemas carbono entre o
assento e válvula
Corpo Assento da
Palheta da estranho válvula com
turbina problema
avariada
Aberta
Molas emperrada
Baixa vazão Baixa enfraquecidas
dos gases de temperatura (destemperadas)
descarga de exaustão Depósito de
resina
contra pressão Problemas no Haste Mola quebrada
excessiva na sistema de empenada ou enfraquecida
exaustão combustível
Figura A-2.3 – Árvore de falhas – Sistema de Ar de Alimentação / Exaustão – Baixa
Pressão do Ar de Alimentação Após o Resfriador de Ar
80
Pressão de Combustão
BAIXA ALTA
Entrada de ar
Resfriador de ar
Turbo-
carrega_
Alta Baixa
obstruída
Obstruído dor com
pressão do temperatura do
(linha do ar) problema
ar de admissão ar de admissão
Filtro de ar Baixa Rotor do Problema Baixa
obstruído Rotação compressor no temperatura da
danificado turbocompressor água do mar
Silencioso de
ar de admissão
obstruído Resfriador de ar Rotor Válvula de Válvula de
Obstruído solto no admissão exaustão
(linha da água) eixo com problemas com problemas
Alta temperatura Mancal com
do ar de problemas Balancim com Válvula
alimentação folga excessiva exaustão
Palheta da carbonizada
turbina Corpo
avariada estranho Assento da Carbono no
válvula com assento das
problema válvula
Baixa Baixa vazão
temperatura dos gases de Molas
Haste Aberta e/ou
de exaustão Descarga enfraquecidas empenada emperrada
Problemas no Contra pressão Haste Balancim com
sistema de excessiva na empenada folga excessiva
combustível desc. de gases
Prob. Assento Depósito de Molas
da válvula resina enfraquecidas
Figura A-2.4 – Árvore de falhas – Sistema de Ar de Alimentação / Exaustão – Pressão
de Combustão
81
Alta Temperatura do Ar
Após o Resfriador de Ar
Resfriador de ar Bomba de água
Rede de água Rede de água
obstruído (linha salgada com salgada obstruída salgada vazando
de água salgada) problema (antes do resfriador) (antes do resfriador)
Figura A-2.5 – Árvore de falhas – Sistema de Ar de Alimentação / Exaustão – Alta
Temperatura do Ar Após o Resfriador de Ar
Temperatura
dos Gases de Descarga
Baixa Alta
Alguns Motor recebe Motor em Combustível
cilindros muito pouco sobrecarga em excesso
param ar
Problema na Injetor ou
Válvula de Filtro de ar
válvula de dispositivo de
fechamento sujo
admissão de ar injeção
rápido fechada
ou de exaustão avariado
Refrigeração do Perdas de ar Turbo
ar de sobrealim. na aspiração compressor
deficiente avariado ou sujo
Haste da Válvulas Folga das Molas das
válvula travadas válvulas válvulas
quebrada excessiva quebradas
Balancins
apresentam
desgaste
Figura A-2.6 – Árvore de falhas – Sistema de Ar de Alimentação / Exaustão – Alta
Temperatura dos Gases de Exaustão
82
Contra Pressão Excessiva
na Exaustão
Válvula borboleta Silencioso
antes do turbo obstruído
Travada
Carbonização Passagem de Falha na Resíduos
óleo drenagem ou da combustão
Lubrificante Limpeza incompleta
Água salgada Alta pressão Baixa pressão Problema no
proveniente da no Carter de ar de sistema de injeção
descarga molhada alimentação de combustível
Anéis raspadores Camisa de cilindro Excesso de
ou compressão com vestígio de óleo no
Danificados Trabalho Carter
Figura A-2.7 – Árvore de falhas – Sistema de Ar de Alimentação / Exaustão – Contra
Pressão Excessiva na Exaustão
83
Coloração dos Gases de
Exaustão
Azul Preto Branco
Nível de óleo Combustão Combustível
muito alto incompleta não inflamado
no motor
Motor
muito frio
Anéis raspadores Camisas cilindro
ou compressão com vestígio de
danificados trabalho
Água no Entrada de água
combustível nas câmaras dos
cilindros
Regulagem Baixa pressão contra pressão Problema no Problema na
deficiente do de ar de excessiva na sistema de válvula de
regulador do alimentação exaustão dos injeção de admissão de ar
motor gases combustível ou de exaustão
Figura A-2.8 – Árvore de falhas – Sistema de Ar de Alimentação / Exaustão –
Coloração dos Gases da Exaustão
84
Análise dos Gases
De Exaustão
Material parti- Hidrocarbonetos
Alto CO Alto O2 Alto NOX
culado, fumaça Baixo CO2
e fuligem
Produtos da Excesso de
combustão ar na
incompleta alimentação
Combustível Óleo lubrificante Temperatura da
não queimado não queimado na água resfriamento
Combustível na combustão combustão muito baixa
parcialmente
queimado
Ar e/ou Válv. Alívio do
tempo de queima turbocompressor
Motor em baixa
insuficientes travada fechada
carga p/ longo
tempo contínuo
Combustível
Motor em baixa Excesso de
inadequado carga p/ longo ar na
tempo contínuo alimentação
Enxofre e/ou Longo período de Sincronização Alta Alta
cinza em níveis combustão a altas inadequada dos temperatura temperatura de ar
elevados temperaturas injetores(atraso) na combustão de alimentação
Figura A-2.9 – Árvore de falhas – Sistema de Ar de Alimentação / Exaustão – Análise
dos Gases da Exaustão
85
A-3 - Sistema do Cilindro
Vácuo no Carter
(Pressão no Cárter)
Baixa
(Alta)
Gases da Água no
combustão óleo
no cárter
Camisas Fuga de água Vazamento
desgastada pela na carcaça
ou arranhada camisa do motor
Figura A-3.1 – Árvore de falhas – Sistema do Cilindro – Vácuo no Cárter
86
Pressão de Combustão
Baixa Alta
Camisas gastas Engripamento Válvulas com Aneis de com_ Falha na
trincadas ou Do problema pressão gastos refrigeração
arranhadas
(faixa) Pistão ou quebrados do cilindro
Camisa deformada Junta dando Carga
(excesso de torque na passagem excessiva no
Fixação do cabeçote) (cabeçote/bloco) cilindro
Torque
inadequado nos
Folga Vazamento Haste prisioneiros
Excessiva pelo empenada
assentamento Falha na
instalação
Falha na Resfriamento Pistão Resíduos da
lubrificação ineficiente em mau combustão
prisioneiros
das camisas estado incompleta cizalhados
(torque
excessivo)
Óleo
Baixa
pressão
lubrificante do óleo
inadequado Lubrificante
Figura A-3.2 – Árvore de falhas – Sistema do Cilindro – Pressão de Combustão
87
A-4 - Sistema do Pistão / Biela
Vácuo no Carter
(Pressão no Carter)
Baixa
(Alta)
Gases da
combustão
no cárter
Pistão Problema Pistão com
com coroa nos anéis de coroa trincada
furada seguimento ou deformada
Falha no "spray" Desgastados Detonação ou
do injetor do óleo quebrados ou Alta temperatura
de resfriamento travados combustão
Figura A-4.1 – Árvore de falhas – Sistema do Pistão / Biela – Vácuo no Carter
88
Baixa Pressão de Combustão
Problema Anéis Anéis Anéis Engripamento
na coroa desgastados quebrados presos nas do
do pistão canaletas pistão
Coroa do Impureza no Aresta, estrias
Instalação Folga
pistão ar de admissão na camisa
inadequada pistão/camisa
furada do cilindro
insuficiente
Falha no "spray" Impureza no Folga insuficien_ Resfriamento do
do injetor do óleo óleo te na face interna
pistão
de resfriamento combustível do anel
deficiente
Coroa do Impureza no Folga insuficien_ Anéis
pistão trincada óleo te na abertura desgastados
ou deformada lubrificante do anel Depósito (pistão com jogo
de goma excessivo)
Detonação ou
Falha na ou verniz
alta temperatura
usinagem das
Combustível
de combustão camisas Resíduos da inadequado
combustão Pressão
Coroa do
incompleta insuficiente
pistão Tempo de no anel
solto / frouxo uso
Excesso de
Falha na
temperatura
Torque dos
lubrificação
Folga
parafusos inadequada
insuficiente
no topo do anel
Pistão
Óleo Baixa pressão esbarrando no
lubrificante do óleo cilindro
inadequado lubrificante
Figura A-4.2 – Árvore de falhas – Sistema do Pistão / Biela – Pressão de Combustão
89
A-5 - Sistema dos Cabeçotes dos Cilindros
Figura A-5.1 – Árvore de falhas – Sistema dos Cabeçotes dos Cilindros – Vácuo no
Cárter
90
Pressão de Combustão
Baixa Alta
Cabeçote Junta Válvulas de ad_ Junta do
trincado dando missão/descarga cabeçote
passagem com problemas inadequada (fina)
Assento da
Choque térmico
Defeituosa
Haste
válvula
(partida sem pré-
ou não
quebrada
defeituoso
aquecimento)
adequada
Válv. descarga
Detonação
Falha na
Folga
com excesso de
instalação
excessiva na
carbonização
válvula
Válv. descarga
Torque
c/ depósito de
inadequado nos goma ou verniz
prisioneiros
Combustível
inadequado
Figura A-5.2 – Árvore de falhas – Sistema dos Cabeçotes dos Cilindros – Pressão de
Combustão
91
A-6 - Sistema do Eixo de Manivelas
Pressão do Óleo Lubrificante na
Entrada do Motor (após resfriador)
Baixa Alta
desgaste dos Válvula redutora
mancais pressão travada
fechada
Obstrução à
passagem do
óleo no eixo de
manivelas
Figura A-6.1 – Árvore de falhas – Sistema do Eixo de Manivelas – Pressão do Óleo
Lubrificante Após Resfriador
92
Temperatura dos Mancais
Baixa Alta
Falha no sensor Atrito entre eixo
ou na de manivelas e
instrumentação mancais
Óleo lubrificante Falha do mancal Deformação no Bloco do motor Biela
contaminado eixo de deformado empenada ou
(partículas) manivelas torcida
Superaqueci- Martelo
Corrosão Desprendimento Sobrevelocidade mento hidráulico
de material
do casquilho
Sobrecarga Água no
Óleo lubrificante Extrusão da Deflexão cilindro
contaminado ou capa do mancal excessiva
inadequado (casquilho roda)
Desalinhamento
Falha de do mancal
montagem Lubrificação da biela Filtro de
inadequada aspiração
Mancais obstruído
trocados
Válv. de alívio Óleo lubrificante Bomba de óleo
Casquilhos não com inadequado com
intercambiáveis problema (viscosidade) problema
trocados
Impureza entre Fadiga Folga vertical Casquilho Altura do encos-
o mancal e o insuficiente solto to excessivo ou
casquilho insuficiente
Casquilho com Casquilho mau Folga excessiva Torque insuf.
raios de concor- ajustado no no botão de parafusos de
dância fora da mancal localização fixação
especificação
Figura A-6.2 – Árvore de falhas – Sistema do Eixo de Manivelas – Temperatura dos
Mancais
93
A-7 - Sistema de Óleo Lubrificante
Vácuo no Cárter
(Pressão no Cárter)
Baixa Alta
(Alta) (Baixa)
Excesso de Baixo nível
óleo no de óleo
cárter no cárter
Figura A-7.1 – Árvore de falhas – Sistema de Óleo Lubrificante – Vácuo no Cárter
Pressão do Óleo Lubrificante
Após as Bombas
Baixa Alta
Obstrução Obstrução
na Baixo nível Bombas de nas linhas de
aspiração do óleo óleo com abastecimento
no cárter problemas
Óleo diluído Válvula alívio da
por Vazamento bomba travada
combustível de óleo pelo Válvula de Desgaste fechada
sistema alívio travada excessivo das
Óleo inadequado aberta engrenagens Óleo
(baixa contaminado
viscosidade) com água
Figura A-7.2 – Árvore de falhas – Sistema de Óleo Lubrificante – Pressão do Óleo
Lubrificante Após as Bombas
94
Pressão do Óleo Lubrificante
Antes do Filtro Combinado
Baixa Alta
Falha nas duas Viscosidade
Bocal de sucção
válvulas de elevada ou
Óleo Lubrif.
obstruído
Desgaste sobrepressão água no óleo
não adequado
(borra)
excessivo nas
(baixa viscosid.)
bombas Desgaste
Baixo nível
excessivo nas
Vazamento pela
de óleo no
Obstrução na engrenagens
tubulação
cárter
tubulação Desgaste
excessivo nas
Vazam. de óleo
buchas
Combustível
para circuíto de Desgaste
no óleo água no resfriador excessivo no
corpo da bomba
Figura A-7.3 – Árvore de falhas – Sistema de Óleo Lubrificante – Pressão do Óleo
Lubrificante Antes do Filtro Combinado
95
Pressão do Óleo Lubrificante
Após o Filtro Combinado
Baixa Alta
Obstrução na
Óleo Lubrif. Vazamento pela Filtro
linha de
não adequado tubulação combinado
distribuição
(baixa viscosid.) obstruído
Viscosidade
Falha na
elevada ou
válvula regula- Desgaste Válvula by-pass
água no óleo
dora de pressão excessivo nos travada
mancais fechada Falha na
Combustível válvula regula-
no óleo Válv. Diferencial
dora de pressão
pressão do filtro
travada fechada Válv. redutora Excesso de óleo
(2,5 bar) passando pelo
desregulada by-pass do filtro
Figura A-7.4 – Árvore de falhas – Sistema de Óleo Lubrificante – Pressão do Óleo
Lubrificante Após o Filtro Combinado
96
Pressão de Óleo Lubrificante para
Resfriamento dos Pistões
Baixa Alta
Baixo nível Falha na
Filtro de óleo no válvula de
obstruído cárter sobrepressão
Válvula regulad. Bicos de
Vazamento pela pressão com injeção
tubulação problema obstruídos
Combustível Água no
Sensor no óleo óleo
avariado
Óleo Lubrif. Sensor
Desgaste
não adequado avariado
excessivo na (baixa viscosid.)
bomba
Válvula by-pass
do filtro travada
fechada
Desgaste Desgaste Desgaste
excessivo nas excessivo no excessivo nas
engrenagens corpo da bomba buchas
Figura A-7.5 – Árvore de falhas – Sistema de Óleo Lubrificante – Pressão do Óleo
Lubrificante para Resfriamento dos Pistões
97
Pressão do Óleo Lubrificante para
Resfriamento do Turbo Compressor
Baixa Alta
Óleo Lubrif. Vazamento pela Filtro combinado
não adequado tubulação obstruído
Obstrução na
(baixa viscosid.)
linha de
distribuição
Falha na
válvula regula- Desgaste Válvula by-pass
Viscosidade
dora de pressão excessivo nos travada
elevada ou
mancais fechada
água no óleo
Combustível
no óleo Filtro Válv. Diferencial Falha na
de cesto pressão do filtro válvula regula-
obstruído travada fechada dora de pressão
Válv. redutora
(2,5 bar) Válv. redutora Excesso de óleo
desregulada (2,5 bar) passando pelo
desregulada by-pass do filtro
Figura A-7.6 – Árvore de falhas – Sistema de Óleo Lubrificante – Pressão do Óleo
Lubrificante para Resfriamento do Turbo Compressor
98
Temperatura do Óleo Lubrificante
Antes do Resfriador
Baixa Alta
Tempo de Alta
pré-aquecimento Válv. Reguladora Motor em temperatura na
insuficiente temperatura sobrecarga exaustão
desregulada
Avaria no Alta temperatura
sistema de Defeito na Alta da água doce
pré-aquecimento instrumentação temperatura do no motor
ar de alimentação
Válv. Reguladora Defeito na Desgaste Baixo
temperatura instrumentação excessivo nível de óleo
desregulada dos mancais no cárter
Figura A-7.7 – Árvore de falhas – Sistema de Óleo Lubrificante – Temperatura do Óleo
Lubrificante Antes do Resfriador (após o motor)
99
Temperatura do Óleo Lubrificante
Após Resfriador
Baixa Alta
Válv. Reguladora Trocador de
Tempo de temperatura calor Baixa pressão
pré-aquecimento desregulada muito sujo do óleo
insuficiente (circuito de óleo) lubrificante
Defeito na
Avaria no instrumentação Alta
sistema de temperatura Válv. reguladora
pré-aquecimento da água de temperatura
resfriamento desregulada
Trocador de Ar no
calor sistema de
muito sujo resfriamento
Gases da (circuito d`água)
combustão no
sistema de
resfriamento Água do sistema Defeito na
de resfriamento instrumentação
muito
contaminada
Figura A-7.8 – Árvore de falhas – Sistema de Óleo Lubrificante – Temperatura do Óleo
Lubrificante Após o Resfriador (antes do motor)
100
Consumo de Óleo Lubrificante
Baixa Alto
Junta de borra-
Água Erro de leitura Combustível Tubulação e/ou cha da camisa
no óleo na avaliação no óleo conexões com do cilindro
vazamentos avariada
Anéis
seguimento
Fuga nos tubos Camisas gastos, presos
Resfriador de ou suas conexões de cilindros ou com folga
óleo com
nos injetores ou gastos ou incorreta
vazamento Camisa de disp. de injeção arranhados
cilindro Temperatura
Cabeçote com vazando Óleo lubrificante excessiva
vazamento
no sistema de do óleo
resfriamento lubrificante
Carcaça do
motor com Resfriador de Turbocompress.
vazamento óleo Óleo lubrificante
com retorno
avariado na câmara de
de óleo
combustão
obstruído
Selos do
sistema
Coroa do pistão Folga excessiva Alta pressão gastos ou
trincada ou entre guia e haste do óleo defeituosos
furada de válvulas no cárter
Figura A-7.9 – Árvore de falhas – Sistema de Óleo Lubrificante – Consumo de Óleo
Lubrificante
101
A-8 - Sistema de Resfriamento
Alta Temperatura da Água Salgada
Antes do Resfriador de Ar
Alta temperatura Defeito na
da água do instrumentação
mar
Figura A-8.1 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Temperatura da Água
Salgada Antes do Resfriador de Ar
Temperatura da Água Salgada
Após do Resfriador de Ar
Baixa Alta
Falha na Problema no Baixa vazão Resfriador Falha na
instrumentação Turbocompressor da água obstruído instrumentação
salgada (lado da água)
Ar Filtro de Válvula de Bomba de Vazamento de
no sistema sucção isolamento água salgada água salgada
obstruído fechada com problema após a bomba
Figura A-8.2 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Temperatura da Água
Salgada Após o Resfriador de Ar
102
Alta Temperatura da Água Salgada
Após do Resfriador de Óleo
Alta temperatura Falha na Baixa vazão da Resfriador Temperatura
da água salgada instrumentação água salg. após obstruído elevada do
após resfr. de ar resfriador de ar (lado da água) óleo lubrificante
Válvula de Vazamento na
isolamento rede de
fechada água salgada
Figura A-8.3 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Temperatura da Água
Salgada Após o Resfriador de Óleo
Temperatura da Água Salgada
Antes do Resfriador da Água Doce
Baixa Alta
Falha na Alta temperatura
Falha na
instrumentação da água
instrumentação
salgada
Baixa vazão da
Alta temperatura
Ar Bomba água salgada pelo do óleo no
no sistema com problema resfriador do acoplamento
acoplam. HKS 80 HKS 80
Válvula de Vazamento na Filtro Resfriador Acoplamento
isolamento rede de obstruído obstruído HKS 80
fechada água salgada (lado da água) com problema
Figura A-8.4 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Temperatura da Água
Salgada Antes do Resfriador de Água Doce
103
Alta Temperatura da Água Salgada
Após o Resfriador da Água Doce
Alta temperatura Baixa vazão da Falha na Alta temperatura
da água doce água salg. pelo instrumentação da água salgada
de resfriamento resfriador antes resfriador
Resfriador Vazamento na
obstruído rede de
(lado da água) água salgada
Figura A-8.5 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Temperatura da Água
Salgada Após o Resfriador de Água Doce
104
Temperatura da Água Doce
Antes do Resfriador
Baixa Alta
Pré-aquecimento
Falha no
insuficiente
Pré-aquecedor Falha na
regulador de
com instrumentação
temperatura
problema
Falha na
Alta temperatura
instrumentação
Falha no Baixo nível
no turbo-
regulador de de água doce
compressor
temperatura no sistema
Alta temperatura
na descarga
Baixo nível de Bomba de Ar Falha na válv.
de gases
água no tanque água doce com no sistema reguladora de
de expansão problema pressão do tan-
Lubrificação
que de expansão inadequada
Lubrificante Baixo nível de
inadequado óleo lubrificante
no sistema
Figura A-8.6 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Temperatura da Água
Doce Antes do Resfriador
105
Temperatura da Água Doce
Após do Resfriador
Baixa Alta
Falha na Falha no
Falha no
instrumentação regulador de Baixo nível
regulador de
temperatura de água doce
temperatura
no sistema
Falha na
Resfr. de água Baixa vazão da
instrumentação
doce obstruído água salgada
Baixa vazão da (lado ág. salgada) no resfriador
água salgada pelo
Circuíto de
resfriador do
água doce
acoplam. HKS 80 Válvula de Vazamento na muito sujo
isolamento rede de
fechada água salgada
Figura A-8.7 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Temperatura da Água
Doce Após o Resfriador
Pressão da Água Salgada
Antes da Bomba
Baixa Alta
Falha na Problema Falha na
instrumentação na sucção instrumentação
Filtro de Válvula de Ar
sucção isolamento no sistema
obstruído fechada
Figura A-8.8 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Pressão da Água Salgada
Antes da Bomba
106
Pressão da Água Salgada
Após a Bomba
Baixa Alta
Problema
na sucção
Bomba Obstrução Falha na
com após a instrumentação
problema bomba
Falha na
instrumentação
Rede com Rede
vazamento obstruída
Válvula de Obstrução no Obstrução no Obstrução no Obstrução no
isolamento resfriador de resfriador de resfriador de resfriador do
fechada água doce óleo ar acoplam. HKS 80
Figura A-8.9 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Pressão da Água Salgada
Após a Bomba
107
Pressão da Água Doce
Antes da Bomba
Baixa Alta
Falha na valv.
Falha na
reguladora de
Falha na
instrumentação
pressão do tan-
Instrumentação
que de expansão
Ar
Tanque de
no sistema
Alta
expansão Temperatura
vazio
da água de
Refrigeração
Vazamento de
água no Falha no Falha na valv.
sistema regulador de reguladora de
temperatura pressão do tan-
que de expansão
Figura A-8.10 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Pressão da Água Doce
Antes da Bomba
108
Pressão da Água Doce
Após a Bomba
Baixa Alta
Defeito na
Bomba
instrumentação
Resfriador
com problema
obstruído
Rede
Vazamento pela
obstruída
Alta
tubulação
temperatura
da água de
refrigeração
Defeito na
instrumentação
Falha no Falha na valv.
regulador de reguladora de
temperatura pressão do tan-
que de expansão
Figura A-8.11 – Árvore de falhas – Sistema de Resfriamento – Pressão da Água
Doce Após a Bomba
109
APÊNDICE “B” – Valores Determinados e da Curva Ajustada
B-1 - Sistema de Óleo Lubrificante (O.L.)
Quadro B-1.1 - Pressão do Óleo Lubrificante Antes do Filtro
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 7,20 5,00 9,40 5,34 9,63 + 0,34 + 0,23
2570 7,20 5,00 9,40 5,34 9,74 + 0,34 + 0,34
2510 7,20 5,00 9,40 5,41 9,80 + 0,41 + 0,40
1760 7,10 4,90 9,20 5,36 9,85 + 0,46 + 0,65
1160 7,00 4,90 9,10 4,92 9,00 + 0,02 - 0,10
690 6,70 4,60 8,70 4,31 8,31 - 0,29 - 0,39
360 4,90 3,50 6,40 3,76 6,56 + 0,26 + 0,16
Quadro B-1.2 - Pressão do Óleo Lubrificante Após Filtro
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 7,10 5,00 9,20 5,34 9,35 + 0,34 + 0,15
2570 7,10 5,00 9,20 5,34 9,48 + 0,34 + 0,28
2510 7,10 5,00 9,20 5,41 9,54 + 0,41 + 0,34
1760 7,00 4,90 9,10 5,36 9,67 + 0,46 + 0,57
1160 6,90 4,90 9,00 4,92 8,96 + 0,02 - 0,04
690 6,60 4,60 8,60 4,31 7,9 - 0,29 - 0,70
360 4,90 3,50 6,40 3,76 6,89 + 0,26 + 0,49
Quadro B-1.3 - Pressão do Óleo Lubrificante de Resfriamento dos Pistões
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 9,20 6,00 10,00 6,25 10,01 + 0,25 + 0,01
2570 9,10 6,00 10,00 6,15 9,88 + 0,15 - 0,11
2510 9,00 5,90 10,00 6,10 9,8 + 0,20 - 0,20
1760 7,50 5,00 10,00 5,26 8,62 + 0,26 - 0,38
1160 5,70 3,80 7,60 4,27 7,24 + 0,47 - 0,36
690 4,10 2,70 5,50 3,05 5,51 + 0,35 + 0,01
360 2,70 1,50 3,60 1,51 3,35 + 0,01 - 0,25
110
Quadro B-1.4 - Pressão do Óleo Lubrificante no Último Mancal
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 6,80 5,00 8,60 5,06 8,86 + 0,06 + 0,26
2570 6,80 5,00 8,60 5,14 9,00 + 0,14 + 0,40
2510 6,80 5,00 8,60 5,18 9,07 + 0,18 + 0,47
1760 6,80 4,90 8,60 5,3 9,27 + 0,40 + 0,67
1160 6,80 4,90 8,60 4,92 8,62 + 0,02 + 0,02
690 6,50 4,60 8,30 4,31 7,61 - 0,29 - 0,69
360 4,80 3,50 6,10 3,72 6,64 + 0,22 + 0,54
Quadro B-1.5 - Pressão do Óleo Lubrificante Antes do Turbocompressor
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
Todas 2,10 1,70 2,50 1,70 2,50 0 0
Quadro B-1.6 - Temperatura do Óleo Lubrificante Após Resfriador (Antes do
Motor)
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 73,76 55,32 92,20 55,40 90,08 + 0,08 - 2,12
2570 72,50 54,37 90,00 54,59 88,91 + 0,22 - 1,09
2510 68,40 51,30 85,50 54,16 88,30 + 2,86 + 2,80
1760 65,85 49,39 82,31 50,08 82,51 + 0,69 + 0,20
1160 65,07 48,80 81,34 48,44 80,32 + 0,36 - 1,02
690 64,35 48,26 80,44 48,16 80,11 - 0,10 - 0,33
360 64,17 48,13 80,21 48,48 80,75 + 0,35 + 0,54
111
Quadro B-1.7 - Temperatura do Óleo Lubrificante Antes do Resfriador (Após o
Motor)
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 89,85 75,47 104,23 72,36 99,72 + 3,11 - 4,51
2570 86,25 72,45 100,00 71,87 99,06 + 0,58 - 0,94
2510 81,12 68,14 94,10 71,61 98,70 - 3,47 - 4,60
1760 80,62 67,72 93,52 68,31 94,20 - 0,59 - 0,68
1160 76,55 64,30 88,80 65,67 90,60 - 1,37 - 1,80
690 75,95 63,80 88,10 63,60 87,78 - 0,20 - 0,32
360 75,27 63,23 87,31 62,15 85,80 + 1,08 - 1,51
B-2 - Sistemas de Ar de Alimentação e Exaustão
Quadro B-2.1 - Pressão do Ar Antes do Turbocompressor
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 -126,30 -84,60 -168,00 -82,00 -169,22 + 2,60 - 1,22
2570 -112,50 -75,40 -150,00 -73,82 -152,37 + 1,58 - 2,37
2510 -106,30 -71,20 -141,00 -69,64 -144,56 + 1,56 - 3,56
1760 -48,80 -32,70 -65,00 -31,48 -64,81 + 1,22 + 0,19
1160 -23,80 -16,00 -31,70 -15,30 -31,19 + 0,70 + 0,51
690 -11,30 -7,60 -15,00 -7,88 -15,85 - 0,22 - 0,85
360 -6,30 -4,20 -8,40 -4,21 -7,91 - 0,01 + 0,49
Quadro B-2.2 - Pressão do Ar no Coletor de Admissão
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 1.19 1,04 1,34 1,09 1,39 + 0,05 + 0,05
2570 1,14 0,99 1,29 1,03 1,32 + 0,04 + 0,03
2510 1,10 0,95 1,25 0,99 1,29 + 0,04 + 0,04
1760 0,74 0,59 0,89 0,61 0,91 + 0,02 + 0,02
1160 0,47 0,32 0,62 0,34 0,64 + 0,02 + 0,02
690 0,27 0,12 0,42 0,16 0,45 + 0,04 + 0,03
360 0,20 0,05 0,35 0,04 0,34 - 0,01 - 0,01
112
Quadro B-2.3 - Temperatura do Ar Após o Resfriador
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 41,1 30,00 52,22 29,28 50,25 - 0,72 - 1,97
2570 39,6 29,90 50,00 29,01 49,89 - 0,89 - 0,11
2510 36,5 26,64 46,35 28,86 49,69 + 2,22 + 3,34
1760 36,3 26,50 46,10 26,88 46,81 + 0,33 + 0,71
1160 35,3 25,77 44,83 25,13 44,02 - 0,64 - 0,81
690 32,5 23,72 41,27 23,66 41,54 - 0,06 + 0,27
360 30,5 22,26 38,73 22,57 39,63 + 0,31 + 0,90
Quadro B-2.4 - Temperatura de Exaustão dos Cilindros
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 557 446 668 446,86 665,68 + 0,86 - 2,32
2570 551 441 660 441,88 658,22 + 0,88 - 1,78
2510 543 434 650 439,08 654,01 + 5,08 + 4,01
1760 489 391 590 396,93 590,82 + 5,93 + 0,82
1160 435 348 520 347,42 516,60 - 0,58 - 3,40
690 352 282 420 285,73 424,12 + 3,73 + 4,12
360 258 206 310 208,47 308,29 + 2,87 - 1,71
B-3 - Sistema de Resfriamento
Quadro B-3.1 - Pressão da Água Doce de Resfriamento Após a Bomba
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 2,80 2,24 3,36 2,01 3,21 - 0,23 - 0,15
2570 2,70 2,16 3,24 1,88 3,12 - 0,28 - 0,12
2510 2,60 2,08 3,12 1,82 3,08 - 0,26 - 0,04
1760 1,80 1,44 2,16 1,36 2,42 - 0,08 + 0,26
1160 1,50 1,20 1,80 1,13 1,82 - 0,07 + 0,02
690 1,10 0,88 1,32 0,87 1,29 - 0,01 - 0,03
360 0,70 0,56 0,84 0,56 0,83 0,00 - 0,01
113
Quadro B-3.2 - Pressão da Água Salgada Após a Bomba
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 1,65 0,99 3,00 0,98 3,07 - 0,01 + 0,07
2570 1,60 0,96 3,00 0,97 2,94 + 0,01 - 0,06
2510 1,60 0,96 3,00 0,96 2,86 0,00 - 0,14
1760 1,40 0,80 2,00 0,81 1,97 + 0,01 - 0,03
1160 0,90 0,54 1,30 0,65 1,33 + 0,03 + 0,03
690 0,60 0,35 0,90 0,44 0,88 - 0,02 - 0,02
360 0,40 0,24 0,60 0,18 0,58 - 0,06 - 0,02
Quadro B-3.3 - Temperatura da Água doce de Resfriamento Antes do Motor
(Após o Resfriador)
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 71,56 62,61 80,50 62,78 79,65 + 0,17 - 0,85
2570 71,15 62,26 80,00 62,59 79,39 + 0,33 - 0,61
2510 70,32 61,53 79,11 62,48 79,25 + 0,95 + 0,24
1760 68,85 60,24 77,45 61,21 77,48 + 0,97 + 0,03
1160 67,89 59,40 76,38 60,19 76,10 + 0,79 - 0,28
690 67,18 58,78 75,58 59,39 75,04 + 0,61 - 0,54
360 67,12 58,73 75,51 58,83 74,30 + 0,10 + 1,21
Quadro B-3.4 - Temperatura da Água Doce de Resfriamento Após o Motor
(Antes do Resfriador)
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 81,49 71,71 91,27 70,65 89,35 - 1,06 - 1,92
2570 80,48 70,82 90,00 70,37 89,00 - 0,45 -1,00
2510 77,25 67,98 86,52 70,22 88,81 + 2,24 + 2,29
1760 76,37 67,21 85,54 68,35 86,41 + 1,14 + 0,87
1160 74,92 65,93 83,92 66,85 84,49 - 0,08 + 0,57
690 74,12 65,23 83,02 65,68 82,98 + 0,45 - 0,04
360 73,87 65,01 82,74 64,85 81,93 - 0,16 - 0,81
114
B-4 - Sistema de Óleo Combustível
Quadro B-4.1 - Pressão do Óleo Combustível Após do Filtro Duplex
Valores Determinados Valores da Curva Ajustada
Carga
(kW)
Y
(bar)
Yi
(bar)
Ys
(bar)
Y’i
(bar)
Y’s
(bar)
Desvio
Yi (bar)
Desvio
Ys (bar)
2680 1,65 1,00 2,30 1,00 2,35 0,00 + 0,05
2570 1,65 1,00 2,30 1,00 2,32 0,00 + 0,02
2510 1,65 1,00 2,30 1,00 2,30 0,00 0,00
1760 1,50 1,00 2,10 1,00 2,08 0,00 - 0,02
1160 1,40 1,00 1,96 1,00 1,90 0,00 - 0,06
690 1,30 1,00 1,82 1,00 1,76 0,00 - 0,06
360 1,20 1,00 1,68 1,00 1,66 0,00 - 0,02
115
APÊNDICE “C” – Gráficos de Controle
25
30
35
40
45
50
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Pressão Combustão (bar)
Figura C-1 – Pressão de Combustão
0
2
4
6
8
10
12
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Pressão (bar)
Figura C-2 – Pressão do Óleo Lubrificante Antes do Motor (Antes do Filtro)
116
0
2
4
6
8
10
12
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (Kw)
Pressão (bar)
Figura C-3 – Pressão do Óleo Lubrificante Antes do Motor (Após o Filtro)
0
2
4
6
8
10
12
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (Kw)
Pressão (bar)
Figura C-4 – Pressão do Óleo Lubrificante de Resfriamento dos Pistões
117
0
2
4
6
8
10
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (Kw)
Pressão (bar)
Figura C-5 – Pressão do Óleo Lubrificante no Último Mancal
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Pressão (bar)
Figura C-6 – Pressão do Óleo Lubrificante Antes do Turbocompressor
118
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Pressão (mmH2O)
Figura C-7 – Depressão do Ar de Admissão (Antes do Turbocompressor)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Pressão (bar)
Figura C-8 – Pressão do Ar no Coletor de Admissão
119
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Pressão (bar)
Figura C-9 – Pressão da Água Doce de Resfriamento (Após a Bomba)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Pressão (bar)
Figura C-10 – Pressão da Água Salgada de Resfriamento (Após a Bomba)
120
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Pressão (bar)
Figura C-11 – Pressão do Óleo Diesel Após o Filtro
40
50
60
70
80
90
100
110
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Temperatura (ºC)
Figura C-12 – Temperatura do Óleo Lubrificante Antes do Resfriador
121
40
50
60
70
80
90
100
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Temperatura (ºC)
Figura C-13 – Temperatura do Óleo Lubrificante Após o Resfriador
0
100
200
300
400
500
600
700
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Temperatura (ºC)
Figura C-14 – Temperatura de Exaustão dos Cilindros
122
0
10
20
30
40
50
60
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Temperatura (ºC)
Figura C-15 – Temperatura do Ar de Admissão Após o Resfriador
40
50
60
70
80
90
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Temperatura (ºC)
Figura C-16 – Temperatura da Água Doce na Entrada do Motor (Após o Resfriador)
123
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Temperatura (ºC)
Figura C-17 – Temperatura da Água Doce Após o Motor
Figura C-18 – Análise dos Gases da Exaustão (O
2
)
1000
1500
2000
2500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Emissão O2 (g/kWh)
124
Figura C-19 – Análise dos Gases da Exaustão (CO
2
)
Figura C-20 – Análise dos Gases da Exaustão (CO)
0
20
40
60
80
100
120
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Emissão CO (g/kWh)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Emissão CO2 (g/kWh)
125
Figura C-21 – Análise dos Gases da Exaustão (NOx)
Figura C-22 – Análise dos Gases da Exaustão (HC)
0
50
100
150
200
250
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Emissão NOx (g/kWh)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Potência (kW)
Emissão HC (g/kWh)
126
APÊNDICE “D” – Desenho Diagramático do Sistema de Resfriamento (água doce)
1 – Motor MTU 956 TB 91 9 – Mangueira flexível 17 – Válvula de isolamento
2 – Bomba água resfriamento 10 – Mangueira flexível 18 – Item cancelado
3 – Tanque de compensação 11 – Pré-aquecedor 19 – Item cancelado
4 – Regulador de temperatura 12 – Mangueira flexível 20 – Item cancelado
5 – Resfriador 13 – Mangueira flexível 21 – Painel de monitoração
6 – Termômetro 14 – Mangueira flexível borracha 22 – Manômetro
7 – Indicador de nível 15 – Item cancelado 23 – Transmissor de pressão
8 - Termômetro 16 – Válvula de isolamento 24 – Indicador de temperatura
127
APENDICE “E” – Desenho Diagramático do Sistema de Resfriamento (água
salgada)
1 – Motor MTU 956 TB 91 8 - Válvula de isolamento 15 – Placa de orifício
2 – Bomba água salgada 9 – Pressostato 16 – Termômetro
3 – Filtro 10 – Mangueira flexível 17 – Painel monitoração local
4 – Resfriador de ar 11 – Mangueira flexível 18 – Manômetro
5 – Resfriador óleo lubrificante 12 – Mangueira flexível 19 – Mangueira flexível
6 – Resfriador de água doce 13 – Válvula de isolamento 20 – Funil c/ válvula isolamento
7 – Resfr. óleo acoplam. HKS 80 14 – Placa de orifício
128
APENDICE “F” – Desenho Diagramático do Sistema de Óleo Lubrificante
1 – Motor MTU 956 TB 91 13 – Filtro by-pass 25 – Válvula de retenção
2 – Turbocompressor 14 – Bomba pré-lubrificação 26 – Tubo flexível
3 – Regulador de velocidade 15 – Filtro 27 – Tubo flexível
4 – Bombas de óleo principais 16 – Bomba manual esgoto cárter 28 – Tubo flexível
5 – Resfriador c/ regul. temperat. 17 – Painel de monitoração local 29 –Indicador temperat. remoto
6 – Filtro combinado 18 – Termostato 30 – Tubo flexível
7 – Válv. reguladora pressão 19 – Pressostato 31 – Tubo flexível
8 – Filtro centrífugo 20 – Pressostato 32 – Termômetro
9 – Tubo flexível 21 – Manômetro 33 – Termômetro
10 – Bomba resfriamento pistões 22 – Cancelado 34 – Válvula de isolamento
11 – Filtro 23 – Transmissor de pressão 35 – Tubo flexível
12 – Placa de orifício 24 – Bomba manual emergência
129
APENDICE “G” – Desenho Diagramático do Sistema de Óleo Lubrificante para
Resfriamento dos Pistões
1 – Transmissor de pressão 5 – Transmissor de temperatura 9 – Bomba de óleo resf. pistões
2 – Manômetro 6 – Filtro óleo do motor 10 – Duto resfriamen. dos pistões
3 – Pistão 7 – Injetor de óleo 11 – Pressostato
4 – Filtro de conexão secundária 8 – Retorno de óleo do resfriador
130
BIBLIOGRAFIA
[1] BELCHIOR, CARLOS R. P., BARROS, VALÉRIA S., 2004, Técnicas e
Procedimentos de Manutenção, Apostila de Sistemas Especialistas para Motores de
Combustão Interna, Escola Politécnica/UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
[2] BAPTISTA, LUIZ AUGUSTO ROCHA, 1999, Manutenção Preditiva de Motores
Diesel Através de Parâmetros Operacionais, Tese de D.Sc.,COPPE/UFRJ, Rio de
Janeiro, RJ, Brasil.
[3] PERAKIS, A.N., DILLIGHAN, J.T., 1987, The Application of Intelligence
Techiniques in Marine Operations, SNAME, Ship Operations Manegement and
Economics International Symposium, Paper No 24, Kings Point, NY.
[4] GREITZER, FRANK L., FERRYMAN, THOMAS A., 2001, Predicting Remaining
Life of Mechanical Systems, In: Report PNNL-SA-34144, Intelligent Ship Symposium
IV.
[5] COELHO, RAIMUNDO NONATO DA COSTA, 1999, Análise de um Sistema de
Monitoração e Diagnóstico da Combustão de Motores Diesel, Tese de
M.Sc.,COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro,RJ, Brasil.
[6] FARGERLAND, H., ROTHAUG, K., TOKLE, P., “Monitoring and Diagnosing
Process Deviations in Marine Diesel Engines”, Ship Research Institute of Norway, pp.
321-340. Mar. 1978.
[7] WARKMAN, D. C., “BP`s Performance-Monitoring Systems for Marine Diesel
Engines”, Trans. I Mar ™, paper 40, v.95, 1983.
[8] ELLIOTT, C., BANISOLEIMAN, K., “Advanced Health Monitoring Systems for
Marine Medium Speed Diesel Engines - A Naval and Merchant View”, ICMS 90 –
Maritime Systems Integrity, paper 1, 3-17, 19, Sep. 1990.
131
[9] ROMERO, J.I., GUADALUPE, J.B., VEJA, S.G., “Sistema Automático Controlado
por Ordenador para la Obtención y Análisis de los Diagramas de Pressión del Motor
Principal y de los Motores Auxiliares de un Buque”, Ingenieria Naval, n.692, pp. 173-
180, mar. 1993.
[10] PERAKIS, A., INÖZU, B., “Reliability Analysis of Great Lakes Marine Diesels:
State of the Art and Current Modeling”, Marine Tchnology v.27, n. 4, Jul. 1990.
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– cap. I – COMBUSTÃO” – UNICAMP, Campinas, SP, Brasil.
[12] MATIAS, FRANCISCO ANTONIO A., “Desenvolvimento de Sensores Químicos
para a determinação Quantitativa de Fuligem e de Monóxido de Carbono Emitidos por
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