Impacto do Etanol em Motores de Combustão

Um consórcio entre empresas e universidades está estudando maneiras de aperfeiçoar motores bicombustível em uma pesquisa pré-competitiva que acaba de receber apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). Conduzido por cinco montadoras de veículos – Volkswagen, Fiat, Renault, General Motors e PSA Peugeot Citroën –, uma fabricante de peças de motores – Mahle Metal Leve –, a Petrobras e três instituições de ensino superior sediadas no Estado – Universidade de São Paulo (USP), Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e Universidade Federal do ABC (UFABC) –, o projeto "Desafios Tribológicos em Motores Flex-Fuel"  tem como foco a área de tribologia. (clique no link para saber mais sobre tribologia)

De acordo com o projeto, o uso de etanol em motores, além do aumento de solicitação decorrente da maior pressão de combustão, incorpora condicionantes ainda mal entendidas como possível lavagem e diluição do lubrificante durante a partida a frio, ambiente mais corrosivo, ou, de modo geral, alteração no meio ambiente do sistema tribológico, o que já têm resultado em falhas nos componentes de motores.
 
Eduardo Tomanik, gestor de inovação da Mahle Metal Leve, foi um dos idealizadores da iniciativa em 2009, juntamente com o professor Amilton Sinatora, da Escola Politécnica da USP, que coordena o projeto. "Problemas e oportunidades de motores flex-fuel são uma peculiaridade do Brasil. As montadoras estão começando a fazer pesquisa sobre isso no exterior, em consórcios, de maneira semelhante ao nosso, como na Inglaterra, por exemplo", explica Tomanik em entrevista a Inovação Unicamp. Segundo ele, a indústria brasileira apenas adaptou o motor movido a gasolina para uso com etanol, sem um esforço de pesquisa e desenvolvimento mais aprofundado. Fonte: CIMM (Com Adaptações).

Peças de Avião Usinadas com Água

Engenheiros espanhóis estão desenvolvendo uma nova tecnologia que permite que peças de ligas metálicas avançadas sejam usinadas utilizando apenas água. Embora seja fácil trabalhar com o alumínio e suas ligas, as coisas ficam mais complicadas no caso das peças aeroespaciais, que frequentemente precisam ser feitas de titânio ou de Inconel, uma superliga à base de níquel e cromo.

O corte de peças com água está bem desenvolvido, já sendo utilizado industrialmente. Mas Amaia Alberdi e seus colegas da Universidade do País Basco querem mais. Eles estão desenvolvendo a usinagem a água, visando a substituição de fresas, tornos e máquinas de polimento.

Superligas
As superligas são materiais leves e muito resistentes, o que torna sua usinagem particularmente difícil e cara, sobretudo pelo elevado desgaste das ferramentas.

Os engenheiros partiram de uma máquina de corte a água disponível comercialmente e foram ajustando-a para que ela pudesse desbastar o material de modo uniforme e preciso. "A diferença entre o corte com jato de água e a usinagem a água está no tempo de exposição do material ao jato de água," explicou Alberdi.

Uma máquina de corte com jato de água permite a configuração dos parâmetros apenas do início da operação, o que é inadequado para a fabricação de formatos complexos e para o desbaste superficial seletivo.

Por isso os engenheiros desenvolveram modelos de resistência para os diversos tipos de superligas, usando-os em um novo sistema de controle que ajusta o jato de água em tempo real, seguindo o desenho CAD da peça.

Primeiro desbaste
Os engenheiros estão convencidos que a usinagem com jato de água tem um grande potencial, sobretudo em materiais para aplicações aeronáuticos, ainda que a usinagem ou a fresagem convencionais não sejam totalmente dispensadas.

"A vantagem é que a usinagem com água será capaz de realizar um primeiro desbaste a um custo muito baixo em comparação com o processo atual," concluem eles.

Fonte: Inovação Tecnológica.

O que é Condutância Elétrica?

A condutância é a propriedade que um corpo apresenta em relação à passagem da corrente elétrica. É o inverso da resistência elétrica (propriedade que um material apresenta para dificultar a passagem de corrente elétrica). Portanto, podemos concluir que:

• quanto maior a resistência elétrica, menor é a condutância e
• quanto menor a resistência elétrica, maior é a condutância.

Os materiais isolantes ou dielétricos têm uma resistência elétrica elevada e por isso uma condutância reduzida ou mesmo nula. Contrariamente, os materiais com condutância elevada são os que deixam circular melhor a corrente, tendo por isso uma resistência menor. Nas fórmulas matemáticas, a grandeza condutância é representada pela letra G. No sistema Internacional (S.I.), a unidade com que a condutância é medida chama-se siemens e representa-se pela letra [S]. 

Como exemplo, podemos escrever:
Condutância de 2200 siemens  G = 2200S.
Para calcular a condutância de um determinado condutor, temos que saber o valor da sua resistência. Assim, e sabendo que a condutância é o inverso da resistência, chegamos à seguinte fórmula:

Se tivermos por exemplo, um condutor em que a resistência seja igual a 10Ω, substituímos o R de resistência por 10Ω e obtemos o seguinte cálculo:

Com este cálculo concluímos que um condutor com uma resistência de 10Ω, tem uma condutância de 0,1 siemens. O instrumento para ensaios de condutância é o condutivímetro.

Condutivímetro

A Incrível Broca para Furos Quadrados

Unicamp desenvolve Liga Metálica para Automóveis

Na indústria automotiva, os mancais são componentes que sustentam eixos e permitem sua rotação. Sua fabricação exige a utilização de matérias que garantam coeficiente de fricção (atrito) e desgaste cada vez mais baixos face ao uso intensivo dos veículos hoje, além de possuírem alta resistência mecânica para o enfrentamento de terrenos acidentados. Tradicionalmente, na fabricação dos mancais, se emprega a liga bronze/chumbo, em que o bronze, por sua vez, resulta da adequada mistura de zinco e cobre. Com a proibição da utilização de chumbo, principalmente em países da Europa, por causa de seu caráter tóxico, ele tem sido progressivamente substituído por estanho.

Com o intuito de desenvolver outras ligas metálicas que ofereçam possibilidades de fabricação de mancais que permitam fricção mais baixa e capazes de sustentar maiores pressões dinâmicas do que as oferecidas pelas ligas bronze-chumbo e bronze-estanho, Maria Adrina Paixão de Souza da Silva dedicou-se ao estudo de micro-estruturas de ligas de chumbo (Pb), bismuto (Bi) e índio (In) dispersas na matriz de alumínio (Al). O trabalho foi desenvolvido no Grupo de Pesquisa em Solidificação (GPS), orientado pelo professor Amauri Garcia, do Departamento de Engenharia de Materiais da Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM) da Unicamp.

As ligas de Al com Bi, Pb e In apresentam aplicações promissoras em componentes automotivos que precisam oferecer resistência ao desgaste. A dispersão desses três elementos, que apresentam em comum baixa temperatura de fusão, diminui a dureza da liga, o que atenua o desgaste, e facilita o escoamento deles em condições de deslizamento, conferindo ao material caráter autolubrificante, do que resulta um comportamento tribológico favorável, assim denominado tecnicamente aquele referente ao desgaste.

O trabalho adotou a solidificação em regime transitório, que é aquela em que não se tem controle de nenhum parâmetro do processo de solidificação, tais como velocidade e taxas de resfriamento. Durante o processo utilizado, ocorrem várias formas de transmissão de calor, como a condução e a convecção, que de certa forma tornam o regime turbulento e por isso denominado de transitório ou transiente, porque não apresenta estabilidade na solidificação. Esse regime é o que mais se aproxima das condições industriais de produção de ligas metálicas.

O GPS desenvolveu um dispositivo para o estudo da solidificação de materiais em regime transitório. Como o dispositivo não considera nenhum parâmetro específico, é a própria água, o ar ou qualquer outro meio usado na refrigeração que possibilita o controle do processo enquanto um computador faz os registros necessários.

A pesquisa deteve-se nos sistemas monotéticos Al-Bi, Al-Pb e Al-In, assim chamados certos tipos específicos de ligas obtidas a partir de metais praticamente imiscíveis já no estado líquido. Nesse caso específico, durante a solidificação, primeiramente a matriz é solidificada, formando “bolsões” do outro metal ainda no estado líquido, que se solidifica posteriormente. Nas três ligas estudadas, primeiro ocorre a solidificação da matriz de alumínio e posteriormente a solidificação de bismuto, chumbo e índio nos bolsões.

E aí está o diferencial da liga, esclarece a pesquisadora. Os três metais agregados ao alumínio, quando em posição de desgaste nos mancais atritados pelos eixos, são liberados dos respectivos bolsões e formam uma espécie de pasta que lubrifica as superfícies do mancal e do eixo. Com isso, o desgaste no alumínio do mancal é reduzido e praticamente ocorre apenas desgaste dos micro-bolsões, o que estende o tempo de duração da peça. Os filmes de Bi, ou Pb, ou In formados entre os dois componentes automotivos permanece no local e contribui para a diminuição do atrito.  

Planejamento para implantar a NR-12

A NR-12 não é uma lei nova, sua primeira versão é de 1978 e continha apenas seis páginas. Com a aprovação da norma revisada  no final de 2010, muitos pontos genéricos foram especificados e a NR-12 ganhou 80 páginas e está em vigor desde dezembro do ano passado. Entre as novas especificações está a obrigatoriedade de instalação de acionamento manual para paradas de emergência em todas as máquinas,  e a tradução dos manuais de operação para o português.

O auditor do Ministério do trabalho em Porto Alegre chama atenção para os riscos adicionais que também devem estar no inventário e serem considerados pela empresa, como calor e ruído. Todos estes procedimentos devem ser cobrados também de máquinas de terceiros. Ele reconhece que apesar das especificações extensas em partes da norma, outras como a forma que devem ser feitas as capacitações para os operadores das máquinas ainda não ficou clara e dá margem a diferentes interpretações dos fiscais.

Nos inventários da fábrica é preciso colocar todas as máquinas inclusive as que não estão ligadas diretamente com a produção, como ventiladores.  “Na dúvida, inclua”, aconselha o Puiatti. Outra observação é um laudo, que pode custar até 800 reais, de todas as adequações feitas para que fique tudo comprovado para o fiscal.

No caso de acidentes o dono da fábrica pode ser enquadrado por dolo eventual, aquele que não tem intenção de matar, mas estava ciente dos riscos, alerta Puiatti. O auditor cita como exemplo de um empresário que gastou 600 mil com indenizações a funcionários e a solução custaria cerca de mil reais.

O engenheiro de produção Leandro Botega, que gerencia a implantação das normas de segurança em uma indústria do setor automotivo com 350 máquinas calcula que vai precisar de mais cinco anos para se adequar a todas as normas da legislação. Entre os benefícios apontandos pelo engenheiro para adequação à norma está a redução do imposto por fator acidentário que varia de 6 a 1,5% para aquelas empresas com menor número de acidentes. Outra preocupação é a revisão das aposentadorias por invalidez por parte do INSS. Se ficar comprovado que foi negligência da empresa em se adequar às normas de segurança, o pagamento da aposentadoria ficará sob responsabilidade desta.

Planejamento das mudanças
Para o engenheiro, o primeiro passo das indústrias para se adequar a norma é definir uma pessoa responsável para gerenciar o inventário das modificações que precisam ser feitas. O ideal, de acordo com Botega, é que está pessoa seja acessível, pró-ativa tenha trânsito por todos os setores da empresa e um bom relacionamento com a diretoria.

A instalação de algumas proteções obrigatórias nas máquinas pode provocar desconforto para os operadores, por isso, sugere Botega, as mudanças devem ser conversadas para tornar a adaptação mais fácil. Avaliação das máquinas não pode ser feita no horário de funcionamento da fábrica. "Como saber o ruído que a máquina produz com a fábrica em funcionamento?", exemplifica o consultor. 
Uma das ideias para envolver todos os funcionários foi a montagem de um "varal" onde estavam a lista de todas as máquinas e o que faltava adequar nelas. O processo já dura quatro anos. Mas como a lei NR-12 solicita mais alterações, sendo mais específica na proteção dos equipamentos, serão necessários novos "varais" para adequar-se a tudo.

Outra dica do consultor é realizar o inventário por máquina e não por posto de trabalho. Além disto é importante que as próprias empresas tenham conhecimento da norma e não enviem para a manutenção esperando que a empresa responsável resolva a adequação da norma. "Temos exemplos de orçamentos com valores muito diferentes para uma mesma máquina", alerta Botega.

Fonte: CIMM