quinta-feira, 18 de março de 2010

CGI - Parte 2

A história do Motor Diesel

Construir um motor que utilizasse totalmente a energia do combustível era à idéia do Rudolf Diesel, o criador do motor que leva seu nome, desde os tempos em que cursava universidade no final do século XIX, em Munique na Alemanha.

Depois de desenvolver vários projetos, Diesel conseguiu patentear sua idéia em 22 de fevereiro de 1893. Após correções e ajustes o motor foi oficialmente apresentado ao mercado em 1898, com 10 cv de potência. Rapidamente o motor ficou conhecido e começou a ser fabricado em toda Alemanha, sendo as primeiras aplicações feitas em fábricas geradoras de energia. Uma das primeiras empresas a produzir o motor a diesel estacionário foi a Benz& Cia., que anos mais tarde se dividiria em duas, formando a MWM (Motoren Werke Manhein AG), que ficou com a produção de motores estacionários de grande porte, e a Daimler-Benz AG, para a fabricação de pequenos motores para automóveis.
O motor é um equipamento que transforma alguma forma de energia, seja ela térmica, hidráulica, elétrica, nuclear etc.…, em energia mecânica. Conforme o tipo de energia que transforma, ele é classificado em motor de combustão, hidráulico, elétrico ou atômico. O motor a diesel aproveita a energia da queima do combustível dentro de uma série de câmaras e por isso é classificado como de combustão interna.



Bloco do Motor Diesel
O bloco de motor (figura 1) é considerado o elemento estrutural mais importante e um dos mais complexos do motor. É nos cilindros, parte integrante de sua estrutura, que acontece a compressão e explosão da mistura ar-combustível, necessária para a produção de energia pelo motor. Localizado entre o cárter e o cabeçote, o bloco aloja, entre outros, o virabrequim, os pistões e as bielas. A função destes componentes é transformar a energia térmica gerada durante a combustão em energia mecânica, gerada com o deslocamento do pistão (devido ao aumento de pressão no cilindro). Este trabalho é transformado em torque útil pelo virabrequim e está disponível no eixo do motor.


Figura 1




Dentre as principais partes de um bloco de motor está à face de fogo (figura 2). Ela é a face de junção do bloco com o cabeçote. As juntas que são colocadas entre a face do fogo do bloco e do cabeçote, pode ser de cobre, alumínio ou papelão normalmente composto por folhas prensadas, cuja função é auxiliar na vedação. As juntas precisam resistir a altas temperaturas por um longo período de tempo e serem suficientemente elásticas para que possam compensar qualquer irregularidade das superfícies intermediadas (TRAINING BOOK MWM MOTORES, 2006).


Figura 2

Bibliografia:

- BOULANGER, Pierre. Moteurs Diesel. 2° Edição, 1977. Hemus-livraria editora Ltda.
- TRAINING BOOK MMW. Manual técnico de operação e manutenção, 2006



Até a próxima.

MSc. Sander Gabaldo

sexta-feira, 5 de março de 2010

Ferro Fundido Vermicular - CGI

Olá amigos, é com muito prazer que iniciaremos mais uma nova sequência de artigos técnicos a pedidos dos nosso leitores.

Você já ouviu falar no CGI ? ou no Compacted Graphite Iron, ou no "popular" Ferro Fundido Vermicular?

Muitos já devem conhecer a sua fama de "comedor" de pastilhas, ou a lenda de ser um material que contém "vermes" em sua estrutura, ou ainda "é um ferro fundido mais leve que o ferro fundido cinzento" (que na verdade é tão pesado quanto !!!!).



Nos próximos artigos irei publicar partes da minha tese de mestrado e de algumas experiências de campo na usinagem do ferro fundido vermicular - CGI.


Assim, esta nova etapa será composta das seguintes partes:
1 - Necessidades de um novo material para construção mecânica na indústria automotiva
2 - Blocos de motores a Diesel
3 - Materiais para fabricação dos blocos de motores a Diesel
4 -O ferro fundido vermicular - CGI
5 - Efeitos da grafita, perlita, nodularidade e elementos químicos na liga.
6 - Dificuldades na usinagem do bloco de motor
7 - Ferramentas de corte para usinagem do CGI e experiências de campo
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1 - Necessidades de um novo material para construção mecânica na indústria automotiva.

Basicamente, hoje a indústria automotiva utiliza dois tipos de materiais para a fabricação de blocos de motores, o ferro fundido cinzento e o alumínio. Entretanto, as Empresas estão sendo cada vez mais pressionadas pelas leis ambientais para a produção de motores mais eficientes reduzindo o consumo de combustível e a emissão de poluentes, ajudando a minimizar o aquecimento global !

Assim, novos materiais para construção mecânica são necessário. Materiais com propriedades mecânicas melhoradas (resistência mecânica, ductilidade, capacidade de amortecer vibrações) e excelente comportamento a altas temperaturas (boa condutividade térmica)

Como dizem os especialistas no assunto "que nada melhora tudo", essas novas características para o "novo" material proporciona durante o processo de manufatura uma baixa usinabilidade, sendo necessário a redução dos dados de corte na usinagem e consequentemente a redução da taxa de remoção, aumentando os tempos de ciclo afetando automaticamente os custos da produção (tempo de máquina e alto consumo de ferramenta).

Na Europa e nos Estados Unidos é comum encontrarmos carros e caminhões equipados com motores a diesel fabricados de ferro fundido vermicular. Segundo os fabricantes esse novo material tem como caracterísitcas atingir um novo conceito de motores automotivos baseados em :

  • Necessidades técnicas: Qualidade, durabilidade e redução de tamanho.

  • Leis regulamentadas: Quesitos ambientais (redução de combustível e poluentes).

  • Satisfação dos clientes: Prazer ao dirigir, economia e redução dos custos.

Ainda de acordo com as empresas automobilísticas, existem projetos para diversos componentes hoje produzidos de ferro fundido cinzento para que passem a ser produzidos em ferro fundido vermicular em um futuro próximo. Abaixo encontramos esses componentes:

  • Bloco de motores a diesel

  • Cabeçotes

  • Coletores

  • Cárter

  • Disco de freio

  • Cubo de roda

  • Carcaças de transmissão e turbinas




Por hoje é só, abraço e até a segunda parte.

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MSc. Sander Gabaldo