12
Os combustíveis leves e óleos crus terão pressões de vapor maiores que os combustíveis pesados. Pode ser usada uma válvula de alívio ou purgador, para minimizar o efeito da interrupção do suprimento de combustível devido a bloqueio de vapor. O vapor é muito volátil. Alívio, adequado e seguro, da pressão do tanque é requerido para eliminar a possibilidade de danos aos tanques de combustível e reduzir a possibilidade de explosão. Pressão de vapor Reid acima de 20 psi requer alívio adequado e um purgador de vapor. Todos os tanques devem ser aliviados adequadamente e os vapores eliminados apropriadamente.
Asfaltenos Os asfaltenos são componentes do asfalto, insolúveis em nafta e heptanos quentes, mas são solúveis em bisulfeto de carbono e benzeno. São duros e quebradiços e são constituídos por moléculas longas de peso alto. Os asfaltenos, em altas concentrações podem causar entupimento do filtro. Freqüentemente contém metais pesados, como níquel ferro e vanádio. É requerida a lavagem da turbina do lado da exaustão para remover depósitos. Os asfaltenos não estão presentes nos combustíveis destilados.
Microorganismos nos Combustíveis Água e combustível oferecem meio adequado para o crescimento de bactérias. Essas formas de vida simples vivem na água e alimenta-se de combustíveis. Conseqüências para o Motor Microorganismos ou fungos no combustível causam corrosão e entupimento do filtro.
Microorganismos no combustível
As bactérias podem ser de qualquer cor, mas são, em geral, pretas, verdes ou marrons. As bactérias crescem em fileiras longas de aparência delgada. Um bióxido adicionado ao combustível elimina seu crescimento e/ou inibe sua formação. É necessário filtragem ou disposição apropriada do combustível após o uso do biocida, para eliminar entupimento do filtro.
13
Medidas para Minimizar Problemas com Crescimento de Bactérias
Evitar períodos extensos de armazenamento dos combustíveis. Minimizar o contato entre combustível e água, o qual favorece o desenvolvimento das bactérias, porque seu crescimento ocorre na interface água-combustível.
CORROSÃO Corrosão por Coloração da Tira de Cobre Corrosão (teste ASTM D130) é a descoloração formada sobre uma tira de cobre polida quando imersa em combustível por três horas a 1000C (2120F). Qualquer combustível que apresente mais do que uma leve descoloração deve ser rejeitado. Muitos tipos de peças de motor são de cobre ou de suas ligas. É essencial que qualquer combustível em contato com essas peças seja não-corrosivo para elas. Há certos derivados de enxofre no combustível que são igualmente fontes de corrosão. O teste de corrosão da tira de cobre é um procedimento largamente aceito para avaliar as propriedades corrosivas de óleos e combustíveis em relação ao cobre.
Ácido Sulfídrico Ácido sulfídrico (H2S), um gás venenoso, está presente em alguns óleos crus e combustíveis residuais. Pode ocorrer avaria nos motores se a concentração de ácido sulfídrico for muito alta. O vapor de água, que é um produto da combustão interna, pode misturar-se com o ácido sulfídrico para formar um líquido corrosivo mais forte, o ácido sulfúrico (H2SO4). Componentes internos, particularmente guias de válvula, anéis de pistão e camisas, desgastam-se mais rapidamente se o ácido sulfúrico está presente. A vida útil do motor é encurtada. Medidas para Ajudar a Prevenir Avarias do Ácido Sulfídrico Os óleos de motor recomendados pela Caterpillar contêm aditivos especiais para neutralizar esses tipos de produtos ácidos, mas algumas vezes isso não é suficiente. Se a análise do combustível mostra uma concentração de ácido sulfídrico maior do que 0,05% do volume total de gás, a temperatura do líquido arrefecedor, medida na saída do motor, deve ser mantida em 880C (1900F). Essa temperatura diminuirá a quantidade de água que se condensa nas paredes do cilindro.
Enxofre do Combustível Enxofre é um elemento natural em todos os óleos crus. Os combustíveis pesados usualmente tem teor de enxofre alto. Os combustíveis destilados tem em geral, teor de enxofre mais baixo porque o enxofre pode ser reduzido ou eliminado durante o processo de refino. Você deve informar-se sobre o teor de enxofre do seu combustível. Enxofre acima de 0,5% pode reduzir, severamente, a vida do motor, a menos que sejam tomadas medidas apropriadas. Conseqüências para o Motor Quando o óleo diesel contendo enxofre é queimado na câmara de combustão do motor, formam-se óxidos de enxofre que reagem com vapor de água para criar ácido sulfúrico. Do mesmo modo que o
14
ácido sulfúrico, se esses vapores ácidos condensarem-se, atacam as superfícies metálicas das guias de válvula e camisas e podem afetar os mancais. Por exemplo, quando a temperatura das camisas está mais baixa do que o ponto de orvalho do ácido sulfúrico e o óleo lubrificante não tem reserva alcalina (TBN) suficiente para neutralizar o ácido, as camisas podem desgastar-se dez vezes mais rapidamente. Quando ocorre avaria pelo enxofre do combustível, haverá mudança muito pequena na potência do motor. Mas, o desgaste corrosivo, freqüentemente, leva ao consumo excessivo de óleo e sopro, ocasionando reforma geral prematura e dispendiosa.
Avaria por enxofre do combustível
Medidas para Ajudar a Prevenir Avarias de Enxofre do Combustível
Conheça o teor de enxofre do seu combustível. Analise o combustível freqüentemente. A Caterpillar recomenda a verificação de cada partida de combustível a granel, especialmente se a qualidade do combustível for questionável.
Mantenha a temperatura normal de operação do sistema de arrefecimento um pouco acima de 800C (1750F), o que ajuda a limitar a condensação dos vapores de compostos de enxofre nas paredes das camisas. Use um termostato com temperatura de abertura mais alta (820C [1800F] nos motores em que a temperatura é controlada na entrada e 880C [1900F] nos motores em que a temperatura é controlada na saída).
Selecione o óleo correto com TBN (Número de Base Total) 20 vezes o teor de enxofre do combustível para neutralizar a formação de ácidos.
Mantenha um programa de análise de óleo no laboratório SOS regular que inclua análise infravermelha.
Siga intervalos-padrão de troca de óleo, a menos que o laboratório SOS ou o teor de enxofre conhecido indiquem diferentemente.
15
Mantenha em boas condições o sistema de suspiro do cárter para prevenir condensação no óleo do cárter, a qual provoca esgotamento rápido do TBN. NOTA: A melhor maneira para determinar o TBN de um óleo é analisá-lo num laboratório de teste de óleo. O laboratório SOS da Sotreq (Contagem) realiza esse teste.
Vanádio Vanádio é um metal presente em alguns combustíveis pesados. Não é prático remover ou reduzir esse elemento na refinaria. Os compostos de vanádio também podem acelerar a formação de depósitos. O vanádio não está presente nos combustíveis destilados. Conseqüências para o Motor Vanádio no combustível corrói rapidamente componentes quentes. Em geral aparece primeiro sob a forma de escória fundida nos assentos das válvulas de exaustão. O vanádio forma compostos altamente corrosivos durante a combustão. Esses compostos formam-se nas superfícies metálicas quentes, como faces da válvula de exaustão. Os compostos de vanádio derretem sobre a válvula e removem o revestimento de óxido. Podem forma-se canais de fuga na face da válvula. O contato do assento da válvula diminui e o resfriamento fica mais prejudicado. Quando a temperatura da válvula aumenta, o vanádio corrói o metal ainda mais rápido. Resultando desgaste severo na face da válvula. As válvulas podem desgastar-se em algumas poucas centenas de horas quando o teor de vanádio no combustível é alto. O vanádio também pode danificar as extremidades dos injetores e os componentes da turbina do turbocompressor. Medidas para Ajudar a Prevenir Avarias da Corrosão do Vanádio Os compostos de vanádio devem atingir seu ponto de fusão para tornarem-se ativos. O melhor controle da corrosão é limitar a temperatura da válvula de exaustão através da limitação da temperatura dos gases de exaustão. Temperaturas mais baixas permitem que o motor tolere mais vanádio no combustível. Redução da potência nominal do motor é um método para diminuir a temperatura da válvula de exaustão. Outras medidas (que normalmente requerem mudanças de projeto de motor) são: Uso de materiais especiais resistentes ao calor. Válvulas de exaustão rotativas (padrão nos motores Caterpillar). Resfriamento especial de peças de alta temperatura. Misturar o combustível com outro de baixo teor de vanádio reduzirá os efeitos.
Sódio e Cloreto de Sódio (Sal) O sódio é um elemento alcalino. É muito ativo quimicamente. A forma mais comum do sódio é o sal de cozinha. O sódio é freqüentemente introduzido durante o armazenamento ou devido a procedimentos incorretos de manuseio. O sódio pode vir diretamente da condensação de água do mar ou de ar salinado, nos tanques de combustível. Também pode estar presente nos óleos crus em seu estado natural.
16
Conseqüências para o Motor O sódio age como um catalisador para corrosão do vanádio. Quando sódio e vanádio se combinam, eles reagem formando compostos que se fundem nas temperaturas normais de operação do motor. A combinação sódio/vanádio causa corrosão das válvulas de exaustão em alta temperatura. Pode também ocasionar depósitos na turbina e no bocal do turbocompressor. Medidas para Reduzir os Efeitos do Sódio
O combustível pode ser misturado para reduzir a concentração de sódio. Assegure-se também que o combustível seja manuseado e estocado de modo a minimizar a exposição à água salgada e ao ar saturado com água salgada.
DEPÓSITOS NA CÂMARA DE COMBUSTÃO Resíduo de Carbono Resíduo de carbono é a medida da tendência do combustível para formar carbono durante a combustão. Combustíveis ricos em carbono são mais difíceis de queimar e levam à formação de fuligem e depósitos de carbono. O teor máximo de resíduo de carbono permissível no combustível, depende da rotação do motor. Nos motores de alta rotação, o tempo de combustão é menor e pode depositar-se mais resíduo de carbono. Geralmente, o teor de carbono deve ser menor do que 305% (usando o método ASTM D189; teste de Conradson). O método ASTM D524 é para resíduo de carbono Ramsbottom. Conseqüências para o Motor Níveis altos de carbono podem causar combustão incorreta. Podem também resultar em pontos quentes nas camisas e películas de óleo queimada. O que pode causar deformação do pistão, desgaste das camisas, anéis presos, depósitos no turbocompressor e depósitos no motor. Depósitos causam incrustações no motor e desgaste abrasivo. Podem formar-se depósitos nos bicos injetores, pistões, válvulas e turbocompressores. O carbono também pode criar borra na centrífuga de combustível (se equipado) e obstruir prematuramente o filtro de combustível. Quando o teor de carbono é alto torna-se importante limpar a centrífuga e trocar os filtros de combustível com maior freqüência.
17
Formação excessiva de carbono
Cinza Cinza consiste de metais e outros contaminantes que não podem ser queimados no motor. Esses contaminantes formam depósitos sobre às superfícies de metal quente, de coloração amarela a bege. Conseqüências para o Motor Os depósitos de cinza podem ocasionar superaquecimento localizado de superfícies metálicas, tal como assento da válvula de exaustão, causando, eventualmente, uma falha de válvula. Cinza no combustível e depósitos de cinza podem também resultar em desgaste abrasivo de camisas, anéis de pistão, assentos de válvula, bombas injetoras, injetores e turbocompressor. Cinza pode também obstruir bicos injetores e injetores. Medidas para Ajudar a Prevenir Depósitos de Cinza: Evitar o uso de aditivos de combustível, não aprovados. Usar filtros e tanques de decantação para remover sólidos. Manter a temperatura dos assentos de válvula o mais fria possível. Usar acessórios para resfriar a turbina de exaustão do turbocompressor.
18
Depósitos de cinza na válvula
Aromáticos Aromáticos são estruturas químicas cíclicas grandes no combustível difíceis de queimar. Combustíveis com muitos aromáticos podem produzir grande quantidade de fumaça na exaustão e tem teor de cetano natural mais baixo. Os aromáticos ocorrem naturalmente no petróleo. São chamados aromáticos porque muitos de seus derivados tem odor doce ou aromático. Outros tipos de hidrocarbonetos formam-se durante o processo de refinação do petróleo. Olefinas, por exemplo, são uma série de hidrocarbonetos não-saturados, relativamente instáveis, com, pelo menos, uma ligação dupla na estrutura molecular. A ligação dupla é quimicamente ativa e oferece um ponto focal para a adição de outros elementos relativos como o oxigênio. Devido à facilidade de oxidação, as olefinas são indesejáveis nos solventes de petróleo e nos óleos lubrificantes. Exemplos de olefinas são: etileno e propileno.
CARACTERÍSTICAS DE QUEIMA Curva de Destilação Atmosférica O óleo cru é, geralmente subdividido em produtos segundo as diferentes temperaturas de ebulição num processo de destilação. Combustíveis de petróleo líquido são exemplos de alguns dos produtos obtidos por esse processo. O Processo inicia quando o óleo cru é aquecido numa grande caldeira. À medida que a temperatura aumenta o óleo cru muda de líquido para gás e sobe numa coluna posicionada sobre a caldeira. Produtos com gasolina, querosene e diesel voltam ao estado líquido em diferentes níveis da coluna pelo resfriamento do gás (condensação). Os combustíveis são coletados nesses pontos e drenados. Cada um desses combustíveis é formado por diversos hidrocarbonetos de tamanhos diferentes e, através de uma destilação mais cuidadosa, poderiam ser ainda mais separados. Isso é feito em laboratório com amostras pequenas que mostram o percentual de gasolina, diesel e outros materiais mais pesados que estavam no produto final.
19
O resultado é conhecido como uma curva de destilação. Ela determina às características de queima do combustível e da uma indicação da capacidade do combustível em dar partida no motor, potência, emissão de gases e formação de depósitos. A combinação das frações de gasolina e nafta, que tem números de cetano baixos não devem exceder 35% do total do óleo cru. Na destilação atmosférica essas frações são separados abaixo de 2000C (3920F). As frações combinadas de querosene, destilado e gás devem compor pelo menos 30% do total, porque tem números de cetano altos. Na destilação atmosférica essas frações separam-se entre 2000C (3920F) e a temperatura de craqueamento.
CARACTERÍSTICAS DE PARTIDA Índice ou Número de Cetano O índice de cetano é uma medida da qualidade de ignição do combustível que afeta a partida e a aceleração do motor. Combustível com teor aromático alto, usualmente tem número de cetano baixo. Os aromáticos espalham-se por toda a faixa de densidade. O fornecedor de combustível deve saber o número ou índice de cetano de cada partida de combustível. Os sistemas de combustível de câmara de pré-combustão requerem número de cetano mínimo de 35. Motores com injeção direta requerem um número de cetano mínimo de 40 para boas características de partida. Conseqüências para o Motor O combustível com um número de cetano baixo causa, em geral, atraso na ignição do motor. Atraso na ignição causa dificuldades na partida e detonação no motor. Atraso na ignição também causa deficiência no desempenho do combustível, perda de potência e, algumas vezes, avaria no motor. Um combustível com número de cetano baixo também pode causar fumaça branca e odor no momento da partida nos dias mais frios. Motores que operam com combustíveis de número de cetano baixos podem precisar, para partida e parada, de um bom combustível destilado. Combustíveis misturados ou aditivados podem mudar o número de cetano. O número de cetano é difícil e caro de determinar para combustíveis misturados devido à complexidade do teste requerido. Fumaça branca da exaustão é formada de vapores e aldeídos criados por combustão incompleta. Atraso na ignição durante tempo frio é com freqüência a causa. Não há calor suficiente na câmara de combustão para inflamar o combustível. Portanto, o combustível não queima completamente. O uso de um aditivo melhorador de cetano pode freqüentemente reduzir a fumaça branca durante a partida do motor em tempo frio. Ele aumenta o número de cetano do diesel, o que melhora a qualidade da ignição e facilita a ignição e queima do combustível. A sensibilidade do número de cetano também pode ser reduzida num motor, pela elevação da temperatura do ar de admissão, se for prático. O número de cetano é, usualmente, calculado ou aproximado usando o “Índice de Cetano” devido ao custo do teste mais precioso. Seja cauteloso quando obtiver o número de cetano de fornecedores de diesel.
20
Ponto de Fulgor O ponto de fulgor é a temperatura na qual os vapores do combustível podem ser inflamados quando expostos a uma chama. É determinado pelo tipo de combustível e pela relação ar/combustível. É importante por razões de segurança, não pelas características de operação do motor. O ponto de fulgor mínimo para a maioria dos combustíveis diesel é em torno de 380C (1000F).
CUIDADO Por medida de segurança, mantenha a temperatura dos tanques de armazenagem, decantação e 0 0 abastecimento pelo menos 10 C (18 F) abaixo do ponto de fulgor do combustível. Saiba o ponto de fulgor do combustível para armazenagem e manuseio seguros, especialmente se estiver trabalhando com combustíveis pesados que precisam aquecimento a temperaturas mais altas para fluir facilmente.
Ar O ar pode estar dissolvido no combustível e também ser aspirado para as linhas de combustível através de vazamento no lado de sucção. Conseqüências para o Motor Ar no combustível causará problemas de partida, “motor falhando”, perda de potência e problemas de fumaça. Ar também pode causar excesso de fumaça branca em alguns motores. Redução dos Efeitos do Ar no Sistema de Combustível Remova o ar sangrando o sistema de combustível. Verifique a existência de ar dissolvido no combustível com um tubo de fluxo de combustível. Algumas vezes vazamentos no lado de baixa pressão do sistema de combustível causam esse problema. Os vazamentos devem ser corrigidos antes de sangrar o sistema de combustível.
21
Use um tubo de fluxo de combustível para verificar excesso de ar dissolvido no óleo diesel
22
ABRASIVOS “Finos” Catalíticos “Finos” catalíticos são partículas pequenas e duras que se originam na refinaria. São, usualmente, compostos de partículas de alumínio e silício. As partículas de alumínio e silício são contaminantes oriundos do processo de craqueamento catalítico e podem causar desgaste abrasivo muito rápido. Geralmente, estão presentes em combustíveis residuais e misturados. Partículas de silício também podem ser introduzidas através de manuseio e armazenamento impróprios. Conseqüências para o Motor “Finos” catalíticos danificam o motor se forem maiores do que 1 ou 2 micra. Esses finos abrasivos podem danificar bombas, injetores, anéis de pistão e camisas. Medidas para Remover “Finos” Catalíticos do Combustível Métodos adequados de tratamento do combustível (centrifugação e filtragem fina) removerão essas partículas.
ESTABILIDADE DO COMBUSTÍVEL Gomas e Resinas As gomas e resinas que ocorrem no óleo diesel são o resultado de produtos da oxidação dissolvidos que não evaporam facilmente ou não queimam totalmente. Excesso de goma no combustível revestirá as linhas de injeção, bombas e injetores e interfere com tolerâncias precisas das peças móveis do sistema de combustível. Também causam entupimento rápido do filtro. Durante a estocagem o combustível oxida e forma mais gomas e resinas. A redução dos períodos de estocagem (máximo de um ano) minimizará a formação de gomas e resinas.
Separação do Combustível Quando o combustível é produzido, deve permanecer estável durante armazenamento. Se for produzido impropriamente, se forem usados aditivos de estabilidade incorretos ou se o combustível envelhecer, pode mudar suas características de constituição totalmente homogênea para componentes separados como os asfaltenos. O que causa entupimento rápido do filtro de combustível e potência baixa do motor. Para minimizar o ocorrência de separação do combustível, use combustível de boa qualidade com aditivos corretos de um fornecedor confiável e minimize o tempo em que o combustível fica armazenado. Não armazene o combustível além de 30 dias.
23
ARMAZENAMENTO DO COMBUSTÍVEL O óleo diesel é mais sujeito, do que a gasolina, ao ataque oxidante enquanto armazenado e à degradação térmica quando em uso, por causa do maior teor de enxofre que ajuda a estabilizar o combustível para redução dos produtos que dão origem a sedimentos. Combustíveis diesel comerciais, geralmente contêm uma variedade de aditivos que melhoram ou adicionam propriedades desejáveis. Os aditivos de estabilidade dos combustíveis são usados externamente nos combustíveis diesel para prevenir a quebra, por oxidação, do combustível em gomas e sedimento polímero durante a estocagem. Mas, ainda assim, o combustível armazenado tem vida finita que se limita, em geral, a cerca de água e outros contaminantes que reduzem a eficácia de sua resistência inerente.
TRATAMENTO DO COMBUSTÍVEL Tratamento de combustível é outro elemento-chave no uso de combustíveis pesados. Combustível pesado e óleo cru, usualmente podem ser tratados para dar um desempenho aceitável. O tratamento do combustível é feito, em geral, no local de uso. Há diversos procedimentos para estabelecer um programa de tratamento do combustível. Primeiro realize análises do combustível de acordo com suas especificações corretas. Depois consulte fornecedores locais ou fabricantes de instalações de tratamento de combustível para sua aplicação. Um fluxograma típico de tratamento de combustível pesado é mostrado abaixo
Fluxograma esquemático de tratamento complexo de combustível pesado
24
Métodos de Tratamento de Combustível Há vários métodos de tratamento de combustível. Dependendo do motor e do combustível esses métodos são, em geral, usados em combinação entre si.
Decantação Decantação é a forma mais básica de tratamento de combustível. A gravidade faz com que os sólidos mais pesados no combustível depositem-se enquanto o combustível está no tanque. A água também é separada. É melhor deixar o combustível decantar pelo menos 24 horas antes de usá-lo, reduzindo a carga no equipamento de centrifugação de combustível. Depois que a maioria dos contaminantes e a água tenham decantado, podem ser drenados do fundo do tanque.
Centrifugação A centrifugação separa do combustível sólidos e/ ou água em suspensão através de rotação numa centrífuga. As partículas mais pesadas são separadas durante esta ação.
Filtragem Primária O primeiro filtro ou primário remove partículas grandes e pequenas. Ele aumenta a vida do filtro secundário e reduz o desgaste abrasivo na bomba de transferência de combustível. A Caterpillar recomenda a instalação de um filtro primário em todos os seus motores, independentemente do tipo de combustível usado.
Filtragem Secundária ou Final Esta é a filtragem fornecida normalmente pela Caterpillar e montada no motor. Mesmo com filtragem externa, esse filtro final deve ser mantido e usado em todos o equipamentos.
Aquecimento Combustíveis misturados devem ser aquecidos para baixar sua viscosidade na bomba de transferência. O aquecimento permite que o combustível flua porque dissolve ceras e gomas sólidas. Água e hidrocarbonetos voláteis evaporam. Assim, devem ter meios de escapar. O combustível pode ser aquecido com um trocador de calor, vapor ou resistência elétrica, desde que sejam tomadas precauções de segurança. É desejável algum método de controle da temperatura, porque o combustível muito quente afeta o desempenho do motor.
Alívio de Pressão Um suspiro alivia hidrocarbonetos gasosos e vapor de água do combustível após o aquecimento. É necessário alívio de pressão adequado para prevenir o risco de explosão.
Combustíveis Destilados Os combustíveis destilados são refinados do óleo cru. Os combustíveis destilados que satisfazem os requisitos da Caterpillar são mais caros.
25
A experiência tem demonstrado que os combustíveis destilados que satisfazem às especificações básicas resultarão em desempenho e durabilidade ótimos do motor.
Tabela (Limites Aceitáveis) Tabela de Combustíveis Destilados (Diesel) Descrição/Teste Requisitos de diesel Aromáticos, % (ASTM D1319) Cinza, % em peso (ASTM D482) Resíduo de Carbono em 10% de sedimento, % (ASTM D524) Número de Cetano, (ASTM D613) Ponto de Névoa, 0C (0F) (ASTM D97) Corrosão da Tira de Cobre (ASTM D130) Destilação - 10% 0C (0F) - 90% 0C (0F) (ASTM D86, D158 ou D285) Ponto de Fulgor, 0C (0F) (ASTM D93) Peso Específico API (ASTM D287) Ponto de Fluidez 0C (0F) (ASTM D97) Enxofre,% Total em Peso (ASTM D2788 ou D3605 ou D1552) Viscosidade, Cinemática, cSt (ASTM D445) @ 380C (1000F) Água e Sedimento,% em Volume (ASTM D1796) Água,% em Volume Sedimento,% em Peso Gomas e Resinas (ASTM D381)
Máx. Máx. Máx. Mín. Máx. Máx. Máx. Máx.
35% 0,02% 1,05 35 PC/40 DI Não acima do ambiente Nº3 0 282 C ( 5400F) 3600C ( 6800F)
Mín. Mín. Máx. Mín. Máx. Máx. Mín. Máx. Máx. Máx. Máx.
38 30 45 6(10) Abaixo do Ambiente 0,5% 20,0 1,4 0,1 0,1 0,05 10 mg por 100 ml
26
Características e Problemas Características e Problemas para Combustíveis Destilados Característica Problema Ponto de Névoa Água Sedimento Gomas e Resinas Bactérias Separação de Combustível Viscosidade Ponto de Fluidez Ponto de Névoa Água Bactérias Índice de Cetano Ar Índice de Cetano Ar Aromáticos Resíduo de Carbono Cinza Curva de Destilação Corrosão da Tira de Cobre Água Bactérias Sedimento Água Finos Catalíticos Viscosidade Enxofre Sedimento Água Cinza Resíduo de Carbono Finos Catalíticos Peso Específico (Ver entupimento rápido do filtro)
Entupimento Rápido do Filtro
Partida Difícil
Fumaça Branca
Depósito em cilindros, válvula e turbocompressores
Desgaste de Componentes do Sistema de Combustível (Corrosivo) Desgaste de Componentes do Sistema de Combustível (Abrasivo/Adesivo)
Desgaste de Rápido de Camisa, Anel e Guia de Válvula de Exaustão Baixa Potência
27
SISTEMAS DE COMBUSTÍVEIS CAT Há dois tipos básicos de sistema de combustível usados nos motores diesel Caterpillar: Sistemas de Câmara de Pré-Combustão e de Injeção Direta.
Sistema de combustível de câmara de pré-combustão
Um sistema de combustível de câmara de pré-combustão (PC) tem duas câmaras entre o bico injetor e o pistão. A combustão começa na primeira câmara, causando um fluxo turbulento da mistura ar/combustível para a segunda câmara, maior, onde a combustão é completada. Muitos motores Caterpillar mais novos, tem sistemas de combustível de injeção direta (DI). Um sistema ID geralmente consome menos combustível, mas é mais sensível à qualidade do combustível do que um sistema de pré-câmara. Um sistema de injeção direta injeta o combustível diretamente na câmara de combustão através de vários furos pequenos no bico injetor. O combustível é altamente atomizado e inflama-se eficientemente. Uma variação desse sistema é a unidade injetora nos motores das famílias 3500 e 3600 e nos motores de 1,1 e 1,7 litro.
28
Sistema de combustível de motor de injeção direta
RECOMENDAÇÕES PARA ECONOMIZAR E RACIONALIZAR O CONSUMO DE DIESEL Quanto ao produto e sua armazenagem: • •
• •
•
•
• •
•
•
Adquirir combustível de fornecedores idôneos, que possam garantir a procedência do produto. Efetuar análise periódica do produto recebido. A Agência Nacional do Petróleo (ANP), mantém diversos laboratórios credenciados para análise de combustíveis, ou entre em contato com
[email protected] para obter orientação e informações. Cuidar para que as instalações estejam isentas de impurezas e protegidas de intempéries. Usar máquina de bombeamento de última geração, que seja capaz de filtrar todo o produto a ser utilizado. Manter os tanques com a inclinação correta a fim de possibilitarem o não bombeamento da água condensada e impurezas depositadas no seu fundo. Conferir os lacres do caminhão-tanque no recebimento do diesel e descarregá-lo em rampa adequada. Dispor de aparelhagem que possa aferir as quantidades recebidas e expedidas de diesel. Os movimentos de entrada e saída de combustível devem estar rigorosamente acompanhados por elemento credenciado. Instalar bocais com leitura automática e conjugados com o computador de controle (disponíveis no mercado). Eliminar vazamentos em tanques de armazenamento e de comboio de abastecimento.
Quanto à distribuição do combustível: • •
Os tanques dos comboios ou caminhões abastecedores devem estar isentos de vazamentos. O produto deverá ser novamente filtrado antes de aplicado nos equipamentos.
29
•
•
• •
•
Os tanques dos veículos distribuidores não devem possuir outros pontos de saída e entrada do combustível senão os necessários para a operação. Os acessos devem estar cuidadosamente lacrados e somente devem ser acessados pelos elementos credenciados. Os tanques de combustíveis devem possuir local apropriado para drenagem da água e dos sedimentos acumulados. As registradoras de saída de combustível devem ser aferidas periodicamente. O movimento de entrada e saída de combustível dos veículos distribuidores devem ser conferidos e apurados diariamente (não é possível gerenciar aquilo que não se consegue medir). A identificação de equipamentos com consumos diferentes dos previamente estabelecidos, devem ser identificados com agilidade e comunicado aos responsáveis.
Quanto aos equipamentos: • •
• • •
•
• •
• •
• •
•
Os equipamentos devem estar isentos de qualquer tipo de vazamentos. Os bocais de enchimento devem estar fechados de forma segura, de preferência com chave. Devem ser limpos antes de abertos e possuírem telas internas. O enchimento dos tanques devem ser feitos de forma a evitar o derramamento. Abastecer sempre ao final do turno de trabalho. A troca de filtros deve ser feita de acordo com recomendação dos fabricantes, usando sempre peças originais, projetadas e fabricadas especialmente para cada motor. Cortar os filtros primário e secundário usados, após a reposição, para verificar presença de sedimentos. Os filtros de ar devem estar com a restrição dentro dos limites indicados pelo fabricante. Turbocompressores, pós-resfriadores e sistema de arrefecimento devem ser inspecionados e revisados periodicamente. Os equipamentos devem estar com as respectivas válvulas termostáticas funcionando normalmente. O sistema de injeção deve sofrer aferição periódica e regulagem, quando necessária. O consumo de combustível dos equipamentos deve ser analisado ao final de cada mês e comparado com o mesmo modelo/aplicação na frota. Pneus e materiais rodantes devem operar conforme padrões pré-estabelecidos pelos fabricantes. Os equipamentos devem estar com seus comandos ajustados e, no caso de sistemas hidráulicos, com suas pressões de trabalho reguladas conforme orientação dos respectivos fabricantes. Caçambas, lâminas, bordas, escarificadores, etc., devem manter sua concepção original, a fim de oferecer o mínimo de resistência à suas funções.
Quanto às condições de trabalho: •
•
•
• •
Os operadores devem estar treinados não só para o aproveitamento máximo do equipamento, mas também para operação com noções de economia de combustível. As estradas de serviço devem receber atenção especial visando alternativas para evitar rampas desnecessárias, eliminação dos pontos de estrangulamento, construção de curvas com raios longos e pistas com baixa resistência ao rolamento. A aplicação dos equipamentos devem ser corretas, compatíveis com sua capacidade e dimensionamento. Os equipamentos devem estar bem-posicionados durante suas atividades produtivas. Estabelecer programa de premiação para os operadores que obtiverem o melhor índice produção/litro de diesel consumido.
