Trabalho - Turbocompressores

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ENG 312 – PROJETOS MECÃNICOS I
AVALIAÇÃO DE PROJETOS DE MÁQUINAS PELO
ENFOQUE DA MANUTENIBILIDADE: O CASO DO
SISTEMA DE TURBOCOMPRESSORES
Autores: David Queiroz Luz
Felipe Andrade Torres
João Paulo Leite dos Santos
Professor Orientador: MSc. Roberto César Fernandes Sacramento
Salvador
2008
2
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
AVALIAÇÃO DE PROJETOS DE MÁQUINAS PELO
ENFOQUE DA MANUTENIBILIDADE: O CASO DO
SISTEMA DE TURBOCOMPRESSORES
Autores:
David Queiroz Luz
Felipe Andrade Torres
João Paulo Leite dos Santos
Trabalho apresentado ao Prof. Roberto Sacramento da
Disciplina
ENG
312
-
Projetos
Mecânicos
I
do
Departamento de Engenharia Mecânica da Escola
Politécnica da Universidade Federal da Bahia, como prérequisito para aprovação na disciplina.
Curso: Engenharia Mecânica
Área de concentração: Pesquisa e avaliação da manutenibilidade dos
sistemas mecânicos.
Orientador: Prof. MSc. Roberto César Fernandes Sacramento
Salvador
2008
3
RESUMO
Este trabalho avalia, a partir da análise do nível de manutenibilidade de seus
componentes, o projeto de um turbocompressor.
Foi realizada uma breve descrição do sistema, da sua aplicação, funcionamento e
principais elementos integrantes. Em seguida foram avaliados os possíveis
defeitos e suas causas, a partir de visitas técnicas e entrevistas a profissionais da
área de manutenção desses equipamentos. Levando em consideração
criticidade, freqüência e custo, a manutenibilidade foi avaliada a partir da
comparação entre duas marcas de turbocompressor. Através da análise dos
resultados da avaliação de manutenibilidade, foi observado que dentre os dois
modelos avaliados, o da marca Masterpower teve melhor desempenho que o da
marca Garrett, além de ter sido levado em consideração o índice de falhas.
Palavras-chave: Projetos mecânicos, manutenibilidade, turbocompressores.
4
ABSTRACT
This work evaluates, from the analysis of the maintainability level of its
components, a turbocompressor project.
We performed a brief description of the system, its application, operation and
main integral components. Then were evaluated the possible damages and its
causes, from technical visits and interviews with professionals in the area of
maintenance of these equipments, linking them to the project of the system. Thus
it was possible to establish the criteria for analysis and comparison between the
machine manufacturers, identifying the criticality, the frequency and cost of
problems, comparing with other brands including, besides those used in this work.
By analyzing the results of the maintainability, we observed that among the two
models of turbocharger chosen, the brand Masterpower was better than the mark
Garrett, as well as take into account the rate of failures.
Keywords: Mechanical projects, maintainability, turbocompressors.
5
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Ilustração 1: Turbocompressor Garrett Gt15. (Fonte: Autor) .................................................................10
Ilustração 2: Turbocompressor Masterpower 802129. (Fonte: Autor) ..................................................10
Ilustração 3: Localização Do Turbocompressor. (Fonte: Howstuffworks)............................................17
Ilustração 4: Carburador. (Fonte: Pandapedia)........................................................................................18
Ilustração 5: Injeção Eletrônica. (Fonte: Wikipedia) ................................................................................18
Ilustração 6: Como Um Turbocompressor É Instalado Em Um Carro. (Fonte: Garrett) ....................19
Ilustração 7: Gráfico Da Energia Térmica Total. (Fonte: Garrett) .........................................................20
Ilustração 8: Vista Explodida De Um Turbocompressor. (Fonte: Masterpower) .................................21
Ilustração 9: Corte De Um Turbocompressor. (Fonte: Masterpower)...................................................23
Ilustração 10: Funcionamento Do Motor Com Turbocompressor. (Fonte: Garrett) ............................24
Ilustração 11: Funcionamento Em Corte De Um Turbocompressor. (Fonte: Garret).........................26
Ilustração 12: Aspiração Natural Em Veículo. (Fonte: Autor) ................................................................26
Ilustração 13: Compressor Mecânico Acionado Por Polia. (Fonte: Jackson Racing) ........................27
Ilustração 14: Turbocompressor Aplicado Ao Veículo. (Fonte: Autodynamics) ..................................28
Ilustração 15: Desenhos Técnicos De Turbocompressor (Fonte: Garret) ...........................................28
Ilustração 16: Diagnóstico De Manutenção (Fonte: Masterpower) .......................................................32
Ilustração 17: Efeitos Da Falta De Lubrificação. (Fonte: Autor) ............................................................33
Ilustração 18: Efeitos De Objeto Estranho. (Fonte: Autor) .....................................................................34
Ilustração 19: Eixo Normal X Eixo Superaquecido. (Fonte: Autor) .......................................................35
Ilustração 20: Ações Preventivas Em Turbocompressores (Fonte: Masterpower) ............................36
Ilustração 21: Reposições De Componentes Em Turbocompressores. (Fonte: Masterpower)........37
Ilustração 22: Mangueira De Lubrificação. (Fonte: Ancona) ..................................................................38
Ilustração 23: Filtro De Ar Esportivo. (Fonte: Ancona) ...........................................................................38
Ilustração 24: Mancal De Rolamento De Esferas Em Eixo De Turbocompressor (Fonte: Aps
Engineering) .........................................................................................................................................45
Ilustração 25: Torque Devido Ao Atrito Nos Diferentes Tipos De Mancais Dos Turbocompressor
(Fonte: Aps Engineering) ...................................................................................................................46
Ilustração 26: Variação De Temperatura Nos Mancais Do Turbo Compressor Após O
Desligamento Do Motor (Fonte: Aps Engineering) ........................................................................47
6
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Elementos de máquinas encontrados em Turbocompressores........ 22
Tabela 2: Análise de falhas em turbocompressores......................................... 40
7
ÍNDICE
LISTA DE ILUSTRAÇÕES .................................................................................... 5
LISTA DE TABELAS ............................................................................................. 6
ÍNDICE ................................................................................................................... 7
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 9
1.1 CONCEITOS ............................................................................................................................. 11
1.2 OBJETIVO ................................................................................................................................ 15
1.3 METODOLOGIA ....................................................................................................................... 16
2. CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA ................................................................ 16
2.1 Turbocompressor .................................................................................................................... 16
2.2 Energia para alimentar o turbocompressor ......................................................................... 19
2.3 Componentes de um turbocompressor ................................................................................ 20
2.4 Funcionamento de um turbocompressor ............................................................................. 23
2.5 Comparação entre diferentes métodos para aumento de potência .................................. 26
3. PROCESSO DE MANUTENÇÃO .................................................................... 29
3.1 Etapas de manutenção ........................................................................................................... 29
3.2 Descrição dos defeitos ........................................................................................................... 32
3.3 Principais problemas encontrados ....................................................................................... 33
3.4 Problemas de maior criticidade ............................................................................................. 34
4. AVALIAÇÃO DA MANUTENIBILIDADE ......................................................... 36
4.1 Custos de manutenção ........................................................................................................... 36
4.2 Tempo necessário para manutenção .................................................................................... 39
4.3 Análise de falhas ..................................................................................................................... 40
4.4 Avaliação dos indicadores de manutenibilidade ................................................................. 41
4.5 Análise do defeito mais crítico .............................................................................................. 43
4.6 Soluções existentes e propostas de melhorias ................................................................... 45
8
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 48
APÊNDICE A ....................................................................................................... 51
APÊNDICE B ....................................................................................................... 52
9
1. INTRODUÇÃO
“Atualmente cada vez mais são realizados estudos de análise de
manutenibilidade aplicada principalmente à engenharia” (SACRAMENTO, 2008),
isso se deve à crescente necessidade de se pesquisar possíveis melhorias de
projetos mecânicos.
O presente trabalho fez abordagens de conceitos básicos, seguido de um
detalhamento nos sobrealimentadores, com um enfoque em turbocompressores
automotivos de passeio, que são componentes dos motores de veículos. Por ser
um componente que opera a altas rotações, o sistema está sujeito a falhas, que
foram discutidas neste trabalho. Também foram discutidos os elementos
mecânicos presentes neste sistema. Por fim, foram discutidas propostas de
melhorias para os dois modelos de turbocompressores e foi apresentado o
comparativo de manutenibilidade dos turbocompressores.
Uma das maneiras de se obter mais potência de um motor é
aumentar a quantidade de ar e de combustível para a queima. Uma
forma de se fazer isso é adicionando cilindros ou tornando maiores os
cilindros existentes, mas, como essas alterações nem sempre não são
possíveis, na maioria dos carros de passeio, por questões de
inviabilidade econômica e maior consumo de combustível, um
turbocompressor pode ser uma forma mais simples e compacta de
adicionar potência, especialmente por ser um acessório vendido em
lojas ou oficinas de preparação de motores. (NICE, 2008)
Na elaboração deste trabalho, foram considerados dois modelos de
turbocompressores automotivos: Garrett® (Modelo: GT15) e Masterpower
(Modelo: 802129), mostrados nas ilustrações 1 e 2 da página seguinte.
10
Ilustração 1: Turbocompressor Garrett GT15. (Fonte: Autor)
Ilustração 2: Turbocompressor Masterpower 802129. (Fonte: Autor)
O presente trabalho foi motivado pelo Prof. Msc. Roberto
Sacramento da disciplina Projetos Mecânicos I do Curso de Engenharia
Mecânica da Universidade Federal da Bahia, com o objetivo de fomentar o
pensamento crítico a respeito de um projeto mecânico sob o conceito da
manutenibilidade.
11
1.1 CONCEITOS
A partir de alguns conceitos que serão descritos a seguir, será possível
facilitar a compreensão dos questionamentos e assuntos abordados neste
trabalho.
Manutenibilidade: “É a relativa facilidade e economia de tempo e
recursos com o qual um item pode ser mantido ou restaurado a uma
condição especificada quando a manutenção é realizada por pessoal com
determinadas habilidades técnicas, utilizando procedimentos prescritos e
recursos, para cada nível de reparo e manutenção. Neste contexto, a
manutenibilidade
é
uma
função
do
projeto.”
(UNITED
STATES
DEPARTMENT OF DEFENSE HANDBOOK, 1997). “Pode ser conceituada
como uma característica de um equipamento ou instalação em permitir um
maior grau de facilidade na execução de serviços de manutenção.”
(KARDEC e NASCIF, 2001)
Projeto: Conjunto de atividades que precede a execução de um produto,
sistema, processo ou serviço. Segundo Bazzo e Pereira (2000), projetar é
estabelecer um conjunto de procedimentos e especificações que, se
postos em prática, resultam em algo concreto ou um conjunto de
informações. De acordo com Shigley (2005), projeto consiste em formular
um plano para a satisfação de uma necessidade especifica quanto em
solucionar um problema. Se tal plano resultar na criação de algo tendo
uma realidade física, então o produto deverá ser funcional, seguro,
confiável, competitivo, utilizável, manufaturável e mercável.
Confiabilidade: “A medida estatística da probabilidade de que uma
determinada componente mecânica não falhará durante seu uso é
denominada confiabilidade desse elemento.” (SHIGLEY, 2005) No método
de confiabilidade de projeto, a tarefa do projetista é fazer uma seleção
cuidadosa dos materiais, dos processos e da geometria (tamanho),
visando a atingir uma meta de confiabilidade. De acordo com Kardec e
12
Nascif (2002), é a probabilidade de que um item possa desempenhar sua
função requerida, por um intervalo de tempo estabelecido, sob condições
definidas de uso.
Defeito: Segundo Houaiss (2007), é a falta de perfeição causando
funcionamento irregular ou falho de qualquer mecanismo.
Engenharia Reversa: O termo “Engenharia Reversa” tem sua origem na
análise de hardware, pois é comum a prática de decifrar projetos de
produtos finalizados com intuito de duplicá-los. É definido por Vitali (2008)
como sendo o processo de descobrir os princípios tecnológicos de um
dispositivo/objeto ou de um sistema com a análise de suas estruturas,
função e operação.
Manutenção: Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT, 1994), manutenção é definida como a combinação de todas as
ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a
manter ou recolocar um item em um estado no qual possa desempenhar
uma função requerida. Kardec e Nascif (2001) definem manutenção como
sendo uma garantia a disponibilidade da função dos equipamentos e
instalações de modo a atender a um processo de produção e a
preservação do meio ambiente, com confiabilidade, segurança e custo
adequados.
Tipos de manutenção:
De modo geral, atualmente são praticados quatro tipos de
manutenção. Essas procuram envolver: conservação, adequação,
restauração, substituição e prevenção dos equipamentos de forma
técnica e suficiente para alcançar os objetivos da função (BELMONTE e
SCANDELARI, 2005).
Conforme Kardec e Nascif (2001), os quatro tipos de manutenção são:
13
Manutenção corretiva: De acordo com a Associação Brasileira de
Normas Técnicas (ABNT, 1994), é a manutenção efetuada após a
ocorrência de uma pane, destinada a recolocar um item em condições de
executar uma função requerida. Como é dita por Belmonte e Scandelari
(2005), é definida como sendo, a atuação para a correção da falha ou do
desempenho menor do que o esperado. Esta pode ser subdividida em
outras duas, são elas:
Manutenção corretiva não planejada: é a correção da falha de maneira
aleatória. Em Belmonte e Scandelari (2005) há uma complementação de
Kardec e Nascif (2001), onde ele diz que a manutenção ocorre no fato já
ocorrido ou no momento seguinte à identificação do defeito. Implicam na
paralisação do processo, perdas de produção, perdas de qualidade e
elevação de custos indiretos de produção. A manutenção objetiva colocar
o equipamento nas condições de voltar a exercer sua função.
Manutenção corretiva planejada: é a correção do desempenho menor do
que o esperado ou da falha, por decisão gerencial. Em Belmonte e
Scandelari (2005) há uma ênfase em que a manutenção é efetuada em um
período
programado,
com
intervenção
e
acompanhamento
do
equipamento, desde que o defeito não implique necessariamente na
ocorrência de uma falha. Caso a decisão seja deixar o equipamento
funcionando até quebrar, recomenda-se compartilhar com outros defeitos
já relatados e tomar ação preventiva e naturalmente econômica. O
planejamento é fundamental e deve considerar fatores diversos para o não
comprometimento do processo produtivo.
Manutenção preventiva: Na norma ABNT NBR 5462/94, a manutenção
preventiva é definida como sendo a manutenção efetuada em intervalos
predeterminados, ou de acordo com critérios prescritos, destinada a
reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de um
item. Segundo Belmonte e Scandelari (2005), manutenção preventiva é a
atuação realizada de forma a reduzir ou evitar a falha ou queda no
14
desempenho, obedecendo a um plano previamente elaborado, baseado
em intervalos definidos de tempo.
Belmonte e Scandelari (2005) subdividem a manutenção preventiva em:
Manutenção preventiva programada ou sistemática: É quando os
serviços de manutenção são efetuados de maneira periódica, através de
intervalos pré-estabelecidos, dias de calendários, ciclos de operações,
horas de operações e outros desprezando as condições dos componentes
envolvidos.
Manutenção preventiva de rotina: São as manutenções preventivas
feitas com intervalos pré-determinados e de tempos reduzidos, com
prioridades claramente definidas e curtas duração de execução, na maioria
das vezes apoiadas apenas nos sentidos humanos, sem causar a
indisponibilidade
da
instalação
ou
equipamento.
Geralmente
são
conhecidas como inspeções e verificações sistemáticas apoiadas pelo uso
de check list ou demais controles. Se houver bom treinamento, este tipo de
preventiva poderá ser realizado pela própria equipe de produção a partir
do uso do check list e programação desenvolvida pela própria equipe de
manutenção ou inspetores.
Manutenção preditiva: De acordo com a ABNT NBR 5462/94, é a
manutenção que permite garantir uma qualidade de serviço desejada, com
base na aplicação sistemática de técnicas de análise, utilizando-se meios
de supervisão centralizados ou de amostragem, para reduzir ao mínimo a
manutenção preventiva e diminuir a manutenção corretiva. Para Belmonte
e Scandelari (2005), é a atuação realizada com base em modificação de
parâmetro de condição ou desempenho, cujo acompanhamento obedece a
uma sistemática. Também em Belmonte e Scandelari (2005) a
manutenção preditiva é definida como aquela que indica as condições
reais de funcionamento das máquinas com base em dados que informam o
seu desgaste ou processo de degradação. Trata-se de uma importante
ferramenta da manutenção, porém ainda pouco usada, pois visa
15
acompanhar o equipamento ou as peças, através de monitoramento, por
medições e por controle estatístico para “predizer” a ocorrência de uma
falha.
1.2 OBJETIVO
Este trabalho tem como principal objetivo analisar os projetos de
turbocompressores, através do conceito da manutenibilidade. Através da
engenharia reversa, propor melhorias para os projetos de turbocompressores
automotivos e uma possível redução de custos de manutenção. "O estudo dos
turbocompressores
se
justifica
devido
à
crescente
demanda
por
este
equipamento, largamente utilizado em motores de veículos utilitários de médio a
grande porte, embarcações e carros esportivos, sendo requerido para carros
familiares e urbanos como alternativa a motores de maior cilindrada, sendo um
solução viável para redução de peso, consumo de combustível e emissões de
poluentes. “O mercado crescente para os turbocompressores e veículos
turboalimentados, demanda projetos mais eficientes de turbocompressores, tanto
pelo aumento da eficiência nos motores, quanto pela manutenibilidade.”
(ANFAVEA, 2008)
16
1.3 METODOLOGIA
Para o desenvolvimento do trabalho, primeiramente fizemos uma revisão
bibliográfica sobre o tema. Juntamente a essa primeira etapa foi elaborado pela
equipe um questionário de manutenibilidade que foi passado às assistências
técnicas especializadas (ver em APÊNDICE B), a fim de se obter maiores
informações sobre: maiores causas de problemas em turbocompressores, níveis
de criticidade dos problemas relacionados, custos de manutenção envolvidos,
tempo médio de manutenção, número de pessoas envolvidas no processo de
manutenção e comparar dois turbocompressores de mesma capacidade e
marcas diferentes, a fim de conhecer o melhor projeto em termos de
manutenibilidade.
A partir das informações obtidas nas assistências técnicas, foi dado início a
parte escrita do trabalho, envolvendo diversos aspectos, inclusive conceituação
de termos. Após isso, realizamos uma análise do projeto dos turbocompressores
e propomos melhorias para o mesmo, além de realizar uma análise dos custos
envolvidos na manutenção.
2. CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA
2.1 Turbocompressor
Embora
hoje
muito
se
fale
a
respeito
dos
motores
turboalimentados, eles não são produtos de uma tecnologia tão recente
quanto possa parecer. O processo de turboalimentação tem sua história
ligada à aviação. Com uma pressão maior do que a atmosférica nos
cilindros, compensava-se o problema da rarefação do ar em grandes
altitudes. Paralelamente, o motor também aumentava sua potência, o
que depois se tornou um recurso a mais para os carros de corrida da
década de 30. (MASTERPOWER, 2008)
17
De acordo com a Garrett® (2008), um turboalimentador é um componente
que torna o motor mais potente, sem aumentar seu tamanho e peso. A potência
do motor está limitada a quantidade de ar que ele pode aspirar. O
turboalimentador fornece maior quantidade de ar ao motor, fazendo com que o
combustível
seja
queimado
de
maneira
mais
eficiente,
com
melhor
aproveitamento e conseqüente aumento de potência.
A sua localização no veículo pode ser observada através da ilustração a
seguir:
Ilustração 3: Localização do turbocompressor. (Fonte: HOWSTUFFWORKS)
Carros mais velhos, com carburadores, aumentam automaticamente a
vazão de combustível para se ajustar ao maior fluxo de ar que entra nos cilindros.
O carburador é um aparelho ou dispositivo, que a partir de um combustível
líquido e do ar da atmosfera, prepara e fornece para todos os regimes de trabalho
do motor, uma mistura de fácil queima. “A função principal de um carburador é a
de fornecer ao motor a mistura ar/combustível finamente pulverizada em
proporção exata, de modo que se possa obter a mais perfeita combustão
possível.” (RENAULT CLUBE, 2008)
18
Ilustração 4: Carburador. (Fonte: PANDAPEDIA)
Carros modernos com injeção de combustível também fazem isso até certo
ponto. O sistema de injeção depende dos sensores de oxigênio no escapamento
para determinar se a relação ar-combustível está correta, de forma que esses
sistemas aumentarão a quantidade de fluxo de combustível automaticamente se
um turbo for adicionado. “A injeção eletrônica é um sistema de alimentação de
combustível e gerenciamento eletrônico de um motor de um automóvel. Esse
sistema permite um controle mais eficaz da mistura admitida pelo motor.”
(WIKIPEDIA, 2008)
Ilustração 5: Injeção eletrônica. (Fonte: WIKIPEDIA)
De acordo com SANTOS, VERAS e CARVALHO (2002), se um
turbocompressor com muita pressão é instalado num carro com injeção de
combustível, o sistema pode não fornecer combustível suficiente. Dessa maneira,
ou o software programado no controlador não permite que isso ocorra, ou a
19
bomba e os injetores não são capazes de fornecê-lo. Nesse caso, outras
modificações terão que ser feitas para se conseguir o máximo benefício do
turbocompressor.
A pressão de superalimentação típica fornecida por um turbocompressor é
2
de 6 a 8 libras por polegada quadrada ( lb pol ). Como a pressão atmosférica
2
normal é de aproximadamente 14,7 lb pol ao nível do mar, o turbo coloca 50%
mais ar no motor. Com isso, espera-se um ganho de 50% na potência do motor,
mas, por não haver eficiência na mesma proporção, é normal atingir um ganho de
30% a 40%.
Uma causa da ineficiência vem do fato de que a potência para
girar a turbina não é livre. Ter uma turbina no fluxo de escapamento
aumenta a restrição de saída dos gases queimados. Isso significa que,
no curso de escapamento, o motor
contrapressão.
Isso
faz
diminuir
tem
um
que empurrar
pouco
a
uma
potência.
(HOWSTUFFWORKS, 2008)
Ilustração 6: Como um turbocompressor é instalado em um carro. (Fonte: GARRETT)
2.2 Energia para alimentar o turbocompressor
“De toda energia gerada por um motor de combustão interna, apenas um
terço é aproveitado para movimento do girabrequim, outro terço se dissipa
através do sistema de refrigeração e o terço restante se desperdiça como gases
de escape.” (SANTOS; VERAS; CARVALHO, 2002)
20
O turboalimentador aproveita-se da energia das fases de escape; o rotor da
turbina reage à pressão e velocidade destes gases girando e, por estar unido a
um eixo comum, faz girar o rotor do compressor, no outro extremo, à mesma
velocidade, comprimido assim o ar que entra no cilindro a uma pressão de até 3
vezes a atmosférica.
Ilustração 7: Gráfico da energia térmica total. (Fonte: GARRETT)
2.3 Componentes de um turbocompressor
O turbocompressor é composto de um compressor de ar centrífugo,
diretamente ligado a uma turbina centrípeta. O rotor do compressor e o rotor da
turbina estão ligados por um eixo suportados por mancais flutuantes, alojados em
uma carcaça central. O compressor centrífugo consiste de uma carcaça de
alumínio e um rotor. A turbina centrípeta é formada por uma carcaça de ferro
fundido e pelo eixo rotor. A carcaça central incorpora o prato do compressor,
protetor térmico, anéis trava dos mancais, mancais radiais, mancal de encosto,
colar centrífugo, anéis de pistão e anel de vedação.
21
Podemos identificar os componentes de um turbocompressor e listá-los:
Ilustração 8: Vista explodida de um turbocompressor. (Fonte: MASTERPOWER)
Legenda:
A – Carcaça do compressor
G – Anel de vedação de óleo
Q – Rotor da turbina
B – Anel elástico do
H – Guia do eixo
R – Mancal de Deslizamento
I – Flange
S – Arruela
J – Vedação do compressor
T – Carcaça/Suporte central
L – Anéis de vedação de óleo
U – Flange de fixação da
compressor
C – Flange de fixação do
compressor
D – Parafuso da turbina
M – Parafusos da carcaça central
E – Rotor do compressor
N – Porca do rotor do compressor V – Carcaça da turbina
F – Flange da carcaça da
O – Flange anti-chama
turbina
P – Anel de vedação de óleo
turbina
22
Ainda sobre os componentes, podemos diferenciá-los através dos tipos de
elementos de máquinas:
Tipo de
elemento
Componente
Parafusos, porcas e
Letra
correspondente
Anéis Elásticos
B
Suporte de fixação
C, U
Vedação
D, M, N, S
Anéis de vedação
L, P
Junta de vedação
J
Apoio
Fixação
arruelas
Fotos
Mancais de
deslizamento
R
Tabela 1: Elementos de máquinas encontrados nos turbocompressores (Fonte: Autor)
23
Podem-se identificar através da ilustração 9, seguinte, os principais
componentes de um turbocompressor e suas respectivas descrições:
Legenda:
1 – Carcaça compressora e
rotor do compressor
2 – Carcaça central
3 – Eixo e carcaça da
turbina
Ilustração 9: Corte de um turbocompressor. (Fonte: MASTERPOWER)
Legenda para o corte do turbocompressor:
1 - Carcaça compressora e rotor do compressor: O compressor de ar centrífugo tem a
função de aspirar o ar atmosférico e comprimi-lo para o interior do cilindro, chegando a atingir
até três vezes a pressão atmosférica.
2 - Carcaça central: recebe óleo lubrificante do próprio motor e serve de sustentação ao
conjunto eixo da turbina e rotor do compressor que flutuam sob mancais radiais.
3 - Eixo e carcaça da turbina: a turbina centrípeta é acionada pela energia térmica dos gases
de escape e tem a função de impulsionar o compressor centrífugo.
2.4 Funcionamento de um turbocompressor
De acordo com Nakano e Pimenta (2007), existem diferenças entre o
funcionamento
de
um
motor
com
turbocompressor
adaptado
e
um
naturalmente aspirado. Na admissão do motor aspirado o ar é admitido pela
24
depressão gerada pelo movimento descendente do pistão (no ciclo de
admissão) enquanto no motor turboalimentado a pressão positiva gerado pelo
compressor é responsável pelo preenchimento da câmara de admissão com
mistura ar-combustível, como em (1) na ilustração 10. Como existe uma
pressão positiva, o preenchimento da câmara de combustão é mais completo,
podendo haver até pressões acima da atmosférica no final do ciclo de
admissão de um motor turboalimentado.
Podemos visualizar o funcionamento na ilustração que se segue, onde são
enumerados os componentes envolvidos para o funcionamento de um motor
com turbocompressor.
Ilustração 10: Funcionamento do motor com turbocompressor. (Fonte: GARRETT)
Do compressor o ar comprimido atravessa um intercooler em (3) na
ilustração 10, caso este exista, para diminuir a temperatura do ar admitido e
25
melhorar a eficiência do sistema e ruma para o cabeçote e posteriormente a
câmara de combustão.
Na câmara de combustão, entre (4) e (5) na ilustração 10, a ocorre uma
queima mais limpa e homogênea devido à maior pressão e turbulência
existente na câmara, em relação ao motor aspirado, gerando economia de
combustível e maior potência. As solicitações na câmara são superiores e
existe uma PCP (pico de pressão na câmara) maior, gerando menor
durabilidade. É possível notar que Bell (1997) cita que em um motor com
turbocompressor adaptado com o dobro de potência do motor original o pico de
pressão na câmara é 30% maior que o PCP do motor aspirado, e não o dobro
como se supõe inicialmente. Porém devido à maior quantidade de mistura o
trabalho útil de expansão dos gases é maior e mais prolongado utilizando o
ângulo de virabrequim como referencial, proporcionando o dobro da potência
com apenas 30% a mais de PCP.
Com a mistura queimada após o ciclo de combustão, os gases passam
pela válvula de escape em (5) na ilustração 10, onde podem atingir até 1200ºC.
Assim devem-se evitar longos períodos com carga plena em motores com
turbocompressor
adaptado,
sob
pena
de
fadigar
termicamente
este
componente.
Após sair do cabeçote a mistura entra na turbina, em (6) na ilustração
10, a temperaturas de até 1000ºC, liberando entalpia que se transformará em
energia mecânica e alimentará o compressor. Após a turbina, em (7) na
Ilustração 06 os gases queimados são liberados à atmosfera.
26
Ilustração 11: Funcionamento em corte de um turbocompressor. (Fonte: GARRET)
2.5 Comparação entre diferentes métodos para aumento de
potência
Uma comparação definida por Nakano e Pimenta (2007) pode ser vista abaixo:
Aspiração Natural: Aumentos de potência da ordem desejada
mantendo a aspiração natural são difíceis para motores já prontos, pois
necessitariam de grandes aumentos
no deslocamento volumétrico do
motor e nas rotações (mantendo o torque constante), o que acaba tendo
alto custo e afetando a disponibilidade de torque, já que compromete a
linearidade da curva de torque do motor.
Aspiração natural sem
sobrealimentação de
ar.
Ilustração 12: Aspiração natural em veículo. (Fonte: Autor)
27
Sobrealimentação por compressor mecânico: A utilização de um
compressor mecânico consegue atingir as metas de aumento de
potência, mas por utilizar a potência disponível no virabrequim, aumenta
muito o consumo de combustível. Os compressores mecânicos são
menos eficientes que os turbocompressores, gerando maiores perdas.
Porém a resposta do compressor mecânico é instantânea, eliminando o
lag existente no uso do turbocompressor.
Ilustração 13: Compressor mecânico acionado por polia. (Fonte: Jackson Racing)
Sobrealimentação por turbocompressor: O turbocompressor depende
do fluxo de gases no coletor de escape para funcionar, e as partes
móveis do turbocompressor têm uma inércia não desprezível, o que
significa que nem sempre será possível comprimir o ar admitido pelo
motor, gerando respostas instantâneas de entrega de potência. Este é o
principal viés à utilização do turbocompressor e pode ser atenuada pela
correta escolha do turbocompressor para cada motor e desejo de
dirigibilidade do motorista. O turbocompressor tem a vantagem de
utilizar uma energia que seria desperdiçada, a energia dos gases de
escapamento, para comprimir o ar admitido pelo motor, sendo assim a
opção mais com menor consumo de combustível dentre as três. Com a
adaptação do turbocompressor o motor mantém-se original, assim como
no compressor mecânico, facilitando a manutenção. No Brasil é a
solução que tem maior disponibilidade no mercado para a faixa de
aumento de potência especificada. Por estes motivos, escolheu-se o
turbocompressor frente aos dois outros.
28
Turbocompressor
Ilustração 14: Turbocompressor aplicado ao veículo. (Fonte: AutoDynamics)
Ilustração 15: Desenhos técnicos de Turbocompressor (Fonte: GARRET)
29
3. Processo de manutenção
O processo de manutenção do sistema de turbocompressor automotivo
tem alta relevância, uma vez que este trabalho tem como foco a avaliação da
manutenibilidade. Com base nisso, foram descritas as etapas de manutenção,
além de serem citados e comentados os principais problemas nos sistema em
estudo.
3.1 Etapas de manutenção
Um exemplo de cronograma das etapas básicas de manutenção, a fim
de se obter resultados mais satisfatórios tendo como base um padrão préestabelecido, pode ser visto a seguir, e é de suma importância não só no
processo de manutenção do sistema de turbocompressores, mas como
também em quaisquer outros casos de manutenção, como vemos:
30
A) Etapa de diagnóstico: Após o veículo apresentar alguma perda de
potência, ruído estranho, ou quaisquer outros problemas na sua operação
usual, o motorista costuma levar o veículo à assistência técnica ao verificar
este possível defeito. Esta etapa consiste basicamente na identificação do
problema através das informações levadas pelo motorista em conjunto com a
análise técnica especializada, e então é dado início às propostas de conserto.
B) Etapa de orçamento e autorização: Após o problema ser
diagnosticado, a assistência técnica realiza um orçamento do custo total de
manutenção envolvido para o determinado problema, onde são levados em
consideração custos como mão-de-obra e peças a serem substituídas. Sendo
assim, o cliente, no caso o motorista do veículo, autoriza ou não o serviço.
C) Etapa de desmontagem: Nessa etapa, o sistema é desmontado por
um técnico especializado com o objetivo de confirmar o diagnóstico
previamente realizado na primeira etapa.
D) Etapa de aquisição de peças e materiais: Quando não for possível
a recuperação, as peças a serem substituídas devem ser adquiridas para a
realização do serviço. Geralmente é necessário fazer o pedido da peça com o
fornecedor do equipamento, mas é possível que a própria assistência tenha a
peça em estoque. Se isto ocorrer, economiza-se tempo nesta etapa.
E) Etapa de intervenção: Ocorre a realização da manutenção
propriamente
dita,
ou
recuperação
do
sistema,
caso
seja
possível.
Normalmente o defeito do sistema já foi identificado na etapa de diagnóstico e
confirmado na desmontagem e só ficou restando a manutenção do mesmo,
que é realizada na própria assistência técnica, seja ela a troca ou a
recuperação de algum componente.
F) Etapa de montagem: Após o provável defeito ter sido sanado, o
conjunto do turbocompressor é então montado novamente para que seja dado
início à próxima etapa.
31
G) Etapa de testes e entrega: Nesta última etapa, é onde são
realizados os testes com os turbocompressores com o objetivo de verificar que
a manutenção foi realizada de forma correta e com isso, caso o problema
diagnosticado e trabalhado tenha sido resolvido, o turbocompressor é entregue
ao cliente e remontado no veículo.
32
3.2 Descrição dos defeitos
Um diagnóstico de manutenção foi elaborado pela Masterpower (2008),
e destacamos alguns dos itens mais importantes que foram analisados, são
eles:
Ilustração 16: Diagnóstico de manutenção (Fonte: MASTERPOWER)
Legenda para a ilustração acima:
A - Rotor do compressor totalmente danificado por ingestão de objeto estranho na carcaça
compressora.
B - Lubrificante contaminado.
C - Falha no sistema de lubrificação.
D - Palheta do rotor do compressor danificada por ingestão de objeto estranho na carcaça
compressora.
E - Depósito de impurezas nos canais de lubrificação do mancal de encosto.
F - Palheta do rotor da turbina danificada por ingestão de objeto estranho na carcaça da
33
turbina.
G - Carcaça da turbina azulada, com trincas internas e na base, causada pelo
superaquecimento.
H - Mancal de encosto e colar azulados por falha no sistema de lubrificação.
I - Mancais riscados devido à presença de impurezas no óleo lubrificante (contaminado).
J - Lubrificante carbonizado, excesso de temperatura ou má qualidade do óleo.
3.3 Principais problemas encontrados
Em turbocompressores são encontrados diversos problemas que foram
comentados nas assistências técnicas, principalmente relacionados à falta de
lubrificação e superaquecimento das palhetas, provocando uma série de
defeitos conseqüentes.
Os problemas mais sérios em turbocompressores serão listados a
seguir:
Falta ou deficiência de lubrificação
Ilustração 17: Efeitos da falta de lubrificação. (Fonte: Autor)
Contaminação do sistema de lubrificação
Objeto estranho no sistema de exaustão ou na entrada de ar
34
Desgaste das palhetas
Ilustração 18: Efeitos de objeto estranho. (Fonte: Autor)
Material e construção (possíveis falhas de fabricação ou projeto)
Motor jogando compressão (anéis do pistão estão gastos, dando
passagem de óleo pelo retorno da turbina).
Obstrução da entrada de óleo (mangote de óleo danificado) e retorno do
óleo obstruído.
3.4 Problemas de maior criticidade
O problema mais crítico apontado pelas assistências técnicas é a falta
ou deficiência de lubrificação, além de ser listada como o problema de maior
custo e maior freqüência de ocorrência, resultando em problemas graves de
quebra do turbocompressor, tais como:
Desgaste do eixo
Desbalanceamento do eixo do turbocompressor
Superaquecimento e usinagem do eixo até a quebra
35
Ilustração 19: Eixo normal x Eixo superaquecido. (Fonte: Autor)
36
4. Avaliação da manutenibilidade
4.1 Custos de manutenção
Em relação aos custos de manutenção, alguns dos principais itens foram
analisados e tiveram seus preços pesquisados, e suas ações preventivas foram
analisadas pela Masterpower (2008) e estão listadas as mais críticas, são elas:
Ilustração 20: Ações preventivas em turbocompressores (Fonte: MASTERPOWER)
Também de acordo com a Masterpower (2008), podem-se identificar
algumas das reposições de componentes de turbocompressores com maior
freqüência de defeitos, são eles:
37
Ilustração 21: Reposições de componentes em turbocompressores. (Fonte:
MASTERPOWER)
Foram levantados alguns custos relacionados à manutenção de
turbocompressores nas próprias assistências técnicas, entre elas destacam-se:
38
Recuperação do turbocompressor: ± R$ 400,00
Aquisição de um turbocompressor novo (motores ciclo Diesel): entre
R$ 3.000,00 a R$ 3.500,00
Aquisição de um turbocompressor novo (motores ciclo Otto): entre
R$ 1.500,00 a R$ 3.500,00
Mangueira de lubrificação de óleo da turbina (carros esportivos): R$
42,00
Ilustração 22: Mangueira de lubrificação. (Fonte: Ancona)
Filtro de ar (elemento de papel): R$15,00 a $50,00
Filtro de ar esportivo: R$ 40,00 a R$ 150,00
Ilustração 23: Filtro de ar esportivo. (Fonte: Ancona)
Os custos dos componentes acima listados foram tomados com base na
média de preço que as assistências técnicas forneceram para a realização
deste trabalho.
39
4.2 Tempo necessário para manutenção
O tempo médio necessário para a manutenção de um turbocompressor
foi levantado nas próprias assistências técnicas durante o período de visita,
onde foi avaliada a média do tempo para reparo, sendo que:
Para a recuperação da turbina do turbocompressor gastam-se em
média 3 horas.
São necessários 3 profissionais para realizar a manutenção: 1
montador, 1 lavador e 1 retificador.
Troca do filtro de ar: 1 profissional, 10 minutos
Troca ou reparo da mangueira de lubrificação da turbina: 1
profissional, 40 minutos.
4.3 Análise de falhas
Tabela 1: Análise de falhas em turbocompressores (Fonte: GARRET)
Através desta análise de falhas em turbocompressores, podemos
observas
as
principais
falhas
relacionadas
aos
turbocompressores
automotivos, além das suas causas mais freqüentes e suas ações corretivas.
4.4 Avaliação dos indicadores de manutenibilidade
Indicadores
Peso
Freqüência
20
Complexidade
10
Acessibilidade
10
Facilidade do diagnóstico
10
Disponibilidade de peças
05
Durabilidade das peças
10
Custo de manutenção
15
Tempo de manutenção
15
Conteúdo do manual
05
TOTAL
100
Os indicadores primários são:
A) Tempo e custo de manutenção
Tempo e custo são indicadores primários que englobam todos os outros
indicadores, visto que índices secundários como complexidade, acessibilidade
e etc. estão ruins, implicam em um maior tempo gasto na manutenção, o que
por sua vez acarreta num maior custo para o consumidor. O peso atribuído foi
0,15.
Os indicadores secundários são:
B) Freqüência
É considerado um indicador de grande importância, pois implica no
intervalo de tempo em que ocorre a falha. Quanto mais freqüente a falha, indica
42
de forma mais evidente um erro de projeto ou uma falha no processo de
manutenção. Foi atribuído o peso 0,20, devido sua importância.
C) Complexidade
Este indicador corresponde à complexidade de manutenção e do
ferramental utilizado. Quanto mais simples a manutenção e o ferramental
necessário, maior a nota do indicador. Foi atribuído peso 0,10.
D) Acessibilidade
É um item considerado importante por interferir na cadeia da
manutenção, desde o diagnóstico até a execução e montagem do sistema.
Sistemas de difícil acesso implicam em maior tempo e custo de manutenção.
Foi dado a este item peso 0,10.
E) Facilidade de diagnóstico
Este indicador está diretamente ligado à acessibilidade, complexidade,
tempo e custo da manutenção, pois quanto mais rápido e fácil o diagnóstico da
falha, menores serão o tempo e o custo da manutenção e maior será a nota do
indicador. O peso deste item é 0,10.
F) Disponibilidade das peças
Este indicador está relacionado à facilidade de se encontrar a peças de
reposição necessárias. Quanto maior a disponibilidade, maior o indicador. O
peso deste item é 0,05.
G) Durabilidade das peças
É um indicador importante relacionado com a freqüência da falha e vida
útil, quanto maior a durabilidade das peças implica no maior cuidado do projeto
e da fabricação e numa menor freqüência de falhas. O peso atribuído a este
item é 0,10.
H) Conteúdo do manual
Este indicador está relacionado com a capacidade de instrução do
manual em facilitar o processo de operação e manutenção do equipamento,
43
aumentando a vida útil e evitando erros na manutenção. Quanto melhor o
conteúdo do manual, maior a nota do indicador. O peso é 0,05.
4.5 Análise do defeito mais crítico
Critério adotado para a definição das notas:
Nota
Conceitos
0,0 a 3,0
Insuficiente
4,0 a 5,0
Regular
6,0 a 8,0
Bom
9,0 a 10,0
Ótimo
O defeito mais crítico e comum encontrado em ambas as marcas de
turbocompressores e bastante citado nas assistências técnicas é o desgaste do
eixo das palhetas. Este foi o defeito escolhido para ser avaliado neste trabalho,
onde foram inicialmente atribuídos pesos dos critérios escolhidos e então foram
dadas notas para as duas marcas de turbocompressores para que então fosse
realizada a comparação final e os comentários em cima dos resultados.
Modelos
Indicadores
Peso
Masterpower
Garrett GT15
802129
Freqüência
0,20
9
7
Complexidade
0,10
8
8
Acessibilidade
0,10
8
8
Facilidade do diagnóstico
0,10
9,5
8
Disponibilidade de peças
0,05
9
6
Durabilidade das peças
0,10
9
6
Custo de manutenção
0,15
8
6
Tempo de manutenção
0,15
8
7
Conteúdo do manual
0,05
9
7,5
Nota final
1,0
8,55
7,025
44
Através das notas obtidas pelas duas marcas de turbocompressores,
podemos inferir que o modelo 802129 da Masterpower obteve melhor resultado
final quando comparado com o modelo GT15 da Garret. A variação das notas
ocorreu entre 6 a 9,5 que demonstra que o sistema de turbocompressores
automotivos apresenta uma boa manutenibilidade.
45
4.6 Soluções existentes e propostas de melhorias
A) Turbocompressores roletados: Este tipo de turbocompressor tem
no lugar dos mancais de deslizamento, mancais de rolamento, que reduzem o
torque necessário para girar os rotores e o calor gerado pelo atrito do eixo com
os mancais.
"Nos mancais de deslizamento, o óleo é fornecido através das buchas e
forma uma lâmina entre o eixo do turbocompressor e as buchas. Desta forma,
o eixo depende de um constante fornecimento de óleo novo e limpo sobre uma
larga área de contato para manter o afastamento adequado do mancal." (APS
ENGINEERING, 2008) Esta característica torna este tipo de mancal mais
susceptível à falha devido à deficiência na lubrificação ou sujeira no óleo
lubrificante.
Ilustração 244: Mancal de rolamento de esferas em eixo de turbocompressor (Fonte: APS
Engineering)
Como se pode ver na figura acima, o eixo do turbocompressor é
suportado por dois rolamentos de esferas de fileira única. Estes também são
lubrificados pelo óleo do motor, mas não mais dependem de uma fina camada
de óleo sobre uma larga área para suportar o eixo.
No entanto ainda não é uma solução definitiva, pois com as altas
rotações do eixo e calor transmitido para o eixo através das paletas da turbina
os rolamentos metálicos sofrem dilatações térmicas, reduzindo sua vida útil
vindo até a travar.
46
B) Turbocompressores roletados cerâmicos: Assim como os
turbocompressores roletados, utilizam mancais de rolamento, feitos de material
cerâmico, mais apropriados para resistir a altas temperaturas com dilatação
térmica tolerável para o bom funcionamento do conjunto rotativo.
Ilustração 255: Torque devido ao atrito nos diferentes tipos de mancais dos
turbocompressor (Fonte: APS Engineering)
O gráfico acima mostra o torque devido ao atrito vs. a velocidade do
turbocompressor para os mancais de deslizamento comuns e para os
modernos turbocompressores com mancais de rolamento. São claramente
evidentes os benefícios dos turbocompressores com mancais de rolamento de
esferas – especialmente na faixa abaixo de 60,000 RPM aonde as perdas
devido ao atrito são reduzidas em 40% a 50%. Isto se traduz diretamente em
uma resposta mais rápida do turbocompressor quando solicitado.
C) Turbocompressores arrefecidos a água: Segundo a APS
Engineering (2008), desde o início da utilização de turbocompressores em
automóveis, o óleo do motor tem a função de promover a lubrificação e o
arrefecimento do equipamento. Em aplicações que exigem uma melhor
performance do sistema, a confiabilidade e durabilidade se tornaram
prejudicada devido às falhas ocorridas nos eixos e mancais devido às altas
temperaturas às quais a turbina e os mancais estão sujeitos.
Criando câmaras de passagens de água ao redor do turbocompressor, o
líquido de arrefecimento do motor é utilizado para diminuir significativamente as
47
temperaturas nos mancais. Desta forma, é possível eliminar os problemas de
superaquecimento do óleo (criação de borra) e do eixo do turbocompressor,
problemas recorrentes em turbocompressores comuns.
Ilustração 266: Variação de temperatura nos mancais do turbo compressor após o
desligamento do motor (Fonte: APS Engineering)
O gráfico acima mostra o aumento de temperatura que os mancais
sofrem desde o momento do desligamento do motor até 20 minutos depois
disto. A temperatura é mostrada também com relação à temperatura de
'cozimento' (superaquecimento) do óleo mineral de alta qualidade.
É possível perceber que turbocompressores não arrefecidos a água
operam acima da temperatura de superaquecimento do óleo quando estão
sujeitos a grandes solicitações e sofrem brusco aumento de temperatura
devido à parada de fluxo de ar no sistema ocasionada pelo desligamento do
motor. Os turbocompressores arrefecidos a água por sua vez, permanecem
abaixo da temperatura de superaquecimento do óleo, para toda a faixa de
tempo após o desligamento do motor, impedindo a formação de resíduos
sólidos e borras de óleo nos mancais de apoio do eixo do turbocompressor.
48
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5462:
Confiabilidade e mantenabilidade. Rio de Janeiro: ABNT, 1994
ANFAVEA - Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores.
Disponível em: < http://www.anfavea.com.br/ >. Acesso em: 21 de Outubro de
2008.
APS ENGINEERING – Air Power Systems Engineering. Disponível em: <
http://www.airpowersystems.com >. Acesso em: 11 de Dezembro de 2008.
BAZZO, W. A.; PEREIRA, L. T. V.; Introdução à Engenharia Mecânica, 6ª Ed.,
Florianópolis: Ed. Da UFSC, 2000.
BELL, Corky; Maximum Boost: Designing, Testing, and Installing Turbocharger
Systems. Cambridge: Ed. Robert Bently, 1ª Edição; 1997.
BELMONTE, Danilo Leal; SCANDELARI, Luciano. Gestão do conhecimento:
Aplicabilidade prática na gestão da manutenção. Programa de Pós-Graduação
em Engenharia da Produção (PPGEP), CEFET-PR. Paraná. 2005.
COLLINS, J. A. Projeto Mecânico de Elementos de Maquinas: Uma Perspectiva
de Prevenção de Falhas. Editora LTC, 2006.
CONSCIENCIOPEDIA.
Disponível
em:
<
http://pt.conscienciopedia.org/Criticidade >. Acesso em: 16 de Outubro de
2008.
DIN 8580. Manufacturing production processes; concepts, classification. Idioma
alemão, pg. 12.
49
GARRETT AFTERMARKET NORTH AMERICA; São Paulo, SP, Brasil.
Disponível em < http://www.turbobygarrett.com/ >. Acesso em: 15 de Outubro
de 2008.
GARRETT 10 Perguntas e 10 Maneiras de obter melhor proveito do seu Turbo
Garrett. São Paulo, 1996.
HOUAISS. Dicionário online da língua portuguesa. Disponível em: <
http://www.uol.com.br/houaiss >. Acesso em: 20 de Outubro de 2008.
HOWSTUFFWORKS
–
Como
turbocompressores.
Tudo
Funciona.
Como
Disponível
funcionam
em:
os
<
http://carros.hsw.uol.com.br/turbocompressores.htm > Acesso em: 27 de
Setembro de 2008.
LAFRAIA,
J.
R.
B.
Manual
de
Confiabilidade,
Manutenibilidade
e
Disponibilidade. Rio de Janeiro: Editora Qualitymark, 2001.
KARDEC, Alan; NASCIF, Júlio. Manutenção: Função Estratégica, 2ª ed.
Qualitymark, Rio de Janeiro, 2001.
KRV Balanceamento Industrial. Disponível em: < http://www.krv.com.br/ >.
Acesso em: 27 de Outubro 2008.
NAKANO, Danillo Gabriel; PIMENTA, Marcos de Mattos; Estudo sobre
Instalação de um Turbocompressor em Automóvel Nacional. Dissertação
(Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade de São Paulo, 2007.
MASTER
POWER,
São
Marcos,
RS.
Disponível
em:
<
http://www.masterpower.com.br >. Acesso em: 22 de Outubro de 2008.
NICE, Karim; Como funcionam os turbocompressores. Disponível em: <
http://carros.hsw.uol.com.br/turbocompressores.htm >. Acesso em: 28 de
Setembro de 2008.
50
PANDAPEDIA.
Carburador.
Disponível
em:
<
http://pt.pandapedia.com/wiki/Carburador >. Acesso em: 10 de Outubro de
2008.
RENAULT CLUBE BRASIL; Curso de Carburador. Disponível em: <
http://download.renaultclube.com/uploads/livros_e_info/curso_de_carburador.p
df >. Acesso em: 10 de Outubro de 2008.
SACRAMENTO, Roberto C. F. Anotações de aula. Universidade Federal da
Bahia, Curso de Engenharia Mecânica. Disciplina Projetos Mecânicos I. 2008.
SANTOS, F. A.; VERAS, C. A. G.; CARVALHO, M. O. M. Projeto e Estudo de
Desempenho da Câmara de Combustão de uma Microturbina. In: Congresso
Brasileiro de Engenharia e Ciências Térmicas ENCIT 2002, 2002, Caxambu.
ANAIS do IX Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências Térmicas ENCIT
2002.
SHIGLEY, J. E.; MISCHKE, C. R.; BUDYNAS, R. G. Projeto de Engenharia
Mecânica. Tradução João B. de Aguiar, José M. de Aguiar. Porto Alegre:
Bookman, 2005.
TELECURSO
2000.
Apostilas.
Disponível
em:
<
http://apostilas.netsaber.com.br/ >. Acesso em: 20 de Outubro de 2008.
UNITED STATES DEPARTMENT OF DEFENSE HANDBOOK: Designing and
Developing Maintainable Products and Systems, Volume 1. 1997.
VITALI, M. M. Introdução a Engenharia Reversa. Disponível em: <
http://outofbound.host.sk/ >. Acesso em: 12 de Novembro de 2008.
WIKIPEDIA, A Enciclopédia Livre. Injeção Eletrônica. Disponível em: <
http://pt.wikipedia.org/wiki/Injecção_electrónica >. Acesso em: 12 de Outubro
de 2008.
51
APÊNDICE A
Lista de contato das oficinas visitadas para a realização deste trabalho:
ETMAN – Turbos Comércio e Serviços Ltda.
Endereço: Rua Fernandes Vieira, nº. 94 – Mares, CEP: 40.410-560
Tel.: (71) 3312-2053 / Fax: (71) 3312-0237
Contato: Almir Lopes
Brás Turbinas
Endereço: Rua Fernandes Vieira, nº. 96 – Mares, CEP: 40.410-560
Tel.: (71) 3316-3393 / (71) 9963-6198
Contato: Eloísio
52
APÊNDICE B
Questionário de manutenibilidade que foi aplicado às assistências técnicas de
turbocompressores, a fim de se obter mais informações a respeito da
manutenibilidade e manutenção dos turbocompressores:
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ENG 312 – PROJETOS MECÃNICOS I
PROF.: ROBERTO SACRAMENTO
QUESTIONÁRIO DE MANUTENIBILIDADE
Alunos: David Queiroz Luz - 200520213
Felipe Andrade Torres - 200320136
João Paulo Leite dos Santos - 200120132
Objetivo: Este questionário apenas caráter informativo quanto ao que se refere
à manutenção em geral de atuadores para cadeiras odontológicas com base na
manutenibilidade.
53
Este questionário foi solicitado pelo professor a fim de obtermos mais
informações sobre as questões de manutenibilidade que envolvem nosso
projeto.
Dados da empresa:
Nome:
Contato:
Questionário:
Qual o tipo de manutenção que esta empresa aplica?
( ) Preventiva
( ) Preditiva
( ) Corretiva Planejada
( ) Corretiva Não-Planejada
Quais são as maiores causas de problemas em cadeiras odontológicas?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Quais os níveis de criticidade desses problemas?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
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Quais são os encargos financeiros relacionados a esses problemas?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Quanto tempo em média se leva para realizar a manutenção desses
problemas?
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_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Quantos homem/hora trabalhada envolvem essas manutenções?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Qual a freqüência de defeitos relacionados a esses problemas?
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_______________________________________________________________
_______________________________________________________________