Glauco Diniz Duarte Empresa – A eficiência dos turbocompressores

Glauco Diniz Duarte Empresa – A eficiência dos turbocompressores

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, os turbocompressores existem há muitos anos e se tornaram um padrão na maioria das máquinas florestais. A quantidade de escape no lado quente do motor controla a velocidade da turbina de escape turbo. Conforme a velocidade aumenta, uma quantidade maior de ar é forçada para dentro do motor e mais potência é produzida. Um eixo de aço liga mecanicamente a turbina à roda do compressor e controla o volume de ar que vai para o lado frio do motor. As velocidades do turbocompressor podem atingir mais de 100.000 rpm. Com velocidades de rotação maiores, há pouco espaço para erros. Práticas adequadas de manutenção e operação podem evitar danos ou desgaste prematuro.

Restrição e filtragem de ar

Assim como é difícil respirar quando se usa uma máscara contra poeira com aberturas obstruídas, um turbocompressor também depende da limpeza do sistema de entrada de ar para funcionar com eficiência. A filtragem de ar é a primeira linha de defesa do turbo contra o ar atmosférico sujo, pois impede que os contaminantes entrem em contato direto com a entrada do compressor. O ar externo entra no pré-limpador e circula através do elemento filtrante primário (externo). Em seguida, ele passa pelo filtro de segurança (interno) e, finalmente, em direção à entrada do turbo. Para manter esse sistema funcionando com eficiência, qualquer acúmulo de detritos ao redor do pré-limpador, como galhos, neve, sujeira, lama ou folhas, deve ser removido a cada oito horas, no mínimo, e com mais frequência se a operação ocorrer em condições desafiadoras. Isso ajudará a manter a pressão de vácuo do turbo dentro dos limites e diminuir a tensão longitudinal no eixo em altas velocidades, preservando a vida útil das vedações e das partes internas do turbo. Um filtro obstruído fará com que as velocidades do turbo aumentem por não haver carga no compressor, o que pode provocar a falha do turbo.

O elemento do purificador de ar só deve ser substituído quando recomendado pelo indicador de restrição do filtro, ao contrário da substituição proativa. A manutenção excessiva pode reduzir a eficiência do sistema, pois ele depende de alguma acumulação de poeira no filtro para maximizar os recursos de filtragem. Não é recomendado limpar o filtro. Existe risco de contaminantes atingirem o lado limpo do filtro, além do risco de danos no filtro devido ao ar comprimido de alta pressão. Qualquer tipo de limpeza depende das pessoas, dos métodos, das ferramentas e das inspeções utilizados no processo. O elemento secundário (segurança) nunca deve ser limpo, apenas substituído.

Se você decidir limpar o filtro, faça primeiro uma inspeção visual. Se houver algum dano no corpo do filtro, nas juntas ou nas placas finais, o filtro deve ser descartado. Sempre limpe o filtro em um ambiente limpo e recoloque-o imediatamente após o processo de limpeza. Limite a limpeza a um máximo de três intervalos e consulte sempre as práticas de limpeza recomendadas pelo fabricante do filtro para executar a tarefa com segurança. Alguns pontos importantes:

• A pressão não deve exceder 2 bar ao usar ar

• Direcione o ar a partir do lado limpo, apontando para fora

• Não deixe que o bocal entre em contato com o meio filtrante

O procedimento de substituição do filtro deve ser breve para evitar a entrada de contaminantes no sistema de admissão. Um pano limpo pode ser usado temporariamente para bloquear a porta de entrada, mas é essencial que ele seja removido antes da remontagem. As partículas mais finas de poeira, areia e sujeira podem ter um grande impacto no turbo, causando corrosão, rachaduras ou até mesmo a fratura total das aletas da roda do compressor, o que pode resultar em uma falha catastrófica. Os turbos são finamente equilibrados. Uma pequena rachadura na montagem pode desequilibrar o sistema e acelerar falhas.

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Arrefecimento e lubrificação

É importante aquecer o corpo antes de fazer exercícios, e é recomendável procurar sombra e um bom copo de água fresca depois de correr em climas quentes. O mesmo acontece com a máquina. O óleo deve ser aquecido antes de a máquina entrar em operação e o turbo deve esfriar antes do desligamento. A lubrificação adequada é essencial para resfriar o turbo. Lembre-se de que ele pode girar a mais de 100.000 rpm. Desligar o motor logo depois de a máquina trabalhar arduamente significa que o fluxo de óleo lubrificante pela bomba será desligado enquanto o turbo ainda estiver girando em alta rotação por vários minutos. Sem óleo, o turbo não consegue se resfriar rapidamente. Isso pode causar desgaste prematuro no eixo, nos mancais e nas vedações e reduzir a vida útil do turbo. O mesmo pode acontecer caso não haja tempo suficiente para o óleo se aquecer durante a entrada em operação da máquina. O óleo frio move-se mais lentamente, lubrificando inadequadamente o rolamento.

Como mencionado, procedimentos de manutenção adequados ajudarão a prolongar a vida útil do turbo. As tolerâncias dentro das partes rotativas do turbo são muito pequenas e dependem de óleo de boa qualidade para manter todas as peças em movimento sem problemas. Lembre-se sempre de substituir o óleo nos intervalos recomendados de manutenção ou ainda mais cedo, se houver risco de contaminação. Óleo de motor sujo pode reduzir rapidamente a vida útil em geral, pois ele marca permanentemente os rolamentos e o eixo. Essas imperfeições na superfície do material deixam espaço para mais contaminantes se assentarem, acelerando o desgaste das peças. Uma superfície áspera também restringe o fluxo de óleo e sua capacidade de remover o calor.

Ventilação do cárter — CCV

Durante o processo de combustão do motor, existem vapores de combustão (gás blow-by) que escapam dos anéis do pistão para dentro do cárter do motor e se misturam com os vapores de óleo. Para evitar o excesso de pressão no reservatório, esses vapores são filtrados do óleo e devolvidos ao tubo de entrada do turbo, e o óleo condensado retorna ao reservatório.

Nos motores Tigercat FPT de 6,7 e 4,5 litros, o filtro superior CCV está localizado diretamente acima da carcaça do volante do motor e é especificamente projetado de acordo com o motor. Por essa razão, somente os filtros da marca Tigercat devem ser usados. Um filtro que se parece da Tigercat não significa necessariamente que é da Tigercat. Os filtros CCV têm um meio de separação de óleo específico para controlar os gases blow-by e foram projetados e fabricados especificamente para a aplicação com materiais proprietários, para operar em harmonia com o restante do sistema. Filtros com especificações não apropriadas para as aplicações podem ter impacto negativo no desempenho geral. Alguns desses impactos são taxa de vazão de gás blow-by, pressões do cárter, porosidade do filtro e vida útil reduzida.

Vejo óleo no turbo

Ver um pouco de óleo no turbo é normal, pois os vapores de combustão direcionados para a entrada podem se misturar com algum óleo residual que normalmente é queimado durante a combustão do motor. Parte dessa mistura pode se assentar no tubo, logo antes da entrada do turbo. Por isso, é normal ver pequenas quantidades de óleo. É importante lembrar de substituir o filtro CCV no intervalo de manutenção recomendado por um filtro da marca Tigercat. Muitas vezes negligenciado, esse filtro desempenha um papel muito importante. A manutenção incorreta desse componente pode resultar em saturação do filtro e permitir a acumulação de óleo na entrada e na saída do turbo compressor. Isso reduz o desempenho do motor e a pressão de superalimentação do turbo devido à restrição na roda do compressor causada pela coqueificação, e pode afetar negativamente os componentes a jusante do es cape do turbo. Se isso ocorrer por muito tempo, pode levar à falha do turbo ou até mesmo do motor.

Truques e conscientização

Assim como monitorar o combustível, a velocidade do motor e os medidores de óleo é natural ao dirigir um carro, ficar de olho na pressão de superalimentação da máquina pode ajudar a detectar algum problema nos estágios iniciais. Se a pressão de superalimentação parecer baixa ou cair repentinamente, o operador deve ser proativo e ajustar/investigar de acordo. Como pode ser acessado facilmente e fixado com apenas quatro parafusos, o turbo é muitas vezes substituído prematuramente no caso de baixa pressão de superalimentação. Alguns fatores a serem considerados são conexões de ar de superalimentação soltas ou desgastadas, filtros de ar obstruídos, pré-purificadores de ar bloqueados, filtros CCV saturados e juntas gastas entre o turbo e o coletor de admissão/escape.

Caso o eixo ou a roda do compressor quebrar, a pressão de superalimentação do turbo diminuirá significativamente. Nesse momento, é essencial parar o motor imediatamente, pois a operação contínua pode permitir que uma grande quantidade de óleo chegue na entrada do motor e entre nas câmaras do cilindro. A quantidade significativa de energia gerada a partir da mistura entre o óleo, o combustível e o ar durante o processo de combustão pode causar danos graves e tem o potencial de dobrar as hastes de conexão, provocando a substituição do motor. O óleo também pode contaminar os catalisadores de exaustão, o que pode requerer grandes reparos.

O conhecimento é o segredo para o sucesso. Certifique-se de que todos na equipe saibam como e por que o sistema funciona. Isso pode influenciar positivamente e motivar a equipe a usar as melhores práticas operacionais, realizar os procedimentos de manutenção corretos nos intervalos necessários e ter consciência dos possíveis problemas. Assim, o motor e o sistema turbo funcionarão sem falhas.

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