lubrificação naval

LUBRIFICAÇÃO NAVAL

Alunos:José Diego Afonso PereiraRafael Francisco dos Santos

Profº: Nylo Gomes Ferreira

LUBRIFICAÇÃO EM MOTORES MARÍTIMOS • Tarefa de grande

responsabilidade • Peça mais cara do navio • Garantia de rapidez na

entrega dos produtos e no abastecimento

• Bem lubrificado, para não se danificar e suportar as longas travessias

LUBRIFICAÇÃO EM MOTORES MARÍTIMOS

Todo navio tem, pelo menos, os seguintes equipamentos:

• Um motor principal - que chamamos de motor de propulsão;

• Os motores auxiliares - que são responsáveis pela geração de energia a bordo;

• E os equipamentos secundários, tais como guindastes, máquina do leme, sistemas hidráulicos, sistema de refrigeração, purificadores, turbinas, entre outros.

LUBRIFICAÇÃO EM MOTORES MARÍTIMOS

Por ser considerado o coração do navio, o motor principal merece uma atenção especial e deve estar sempre bem lubrificado, utilizando produtos de alta tecnologia e aprovados pelos principais fabricantes de motores. Porém a preocupação com a lubrificação deve abordar todos os equipamentos.

MOTORES DE DOIS TEMPOS

MOTORES DE DOIS TEMPOS• Propulsão para navios de grande porte, • Baixa rotação, • Utilizam combustíveis de alta viscosidade, alto teor de enxofre

e que trabalham sob altas pressões. • Lubrificação feita utilizando dois sistemas independentes: I - Cilindros II – Parte Baixa do Motor (Cárter)

MOTORES DE DOIS TEMPOS

• Nos cilindros, a lubrificação é feita por injeção e o lubrificante queima junto com o combustível. Esse lubrificante deve possuir uma reserva alcalina alta para minimizar os efeitos do Enxofre encontrado nos combustíveis.

• Grau SAE 50 de viscosidade • Índice de Basicidade Total (IBT ou TBN) variando entre 40 e 70

ITB(Indíce de Basicidade Total)

Os óleos, principalmente os utilizados na lubrificação de motores de combustão interna, possuem uma aditivação apropriada para neutralização dos ácidos formados especialmente durante o processo de combustão a partir do enxofre do combustível.

Esta aditivação, chamada de reserva alcalina, confere caráter básico ao lubrificante.

A basicidade de um óleo é diretamente proporcional ao teor deste aditivo e decai com o tempo de operação do motor.

Utiliza-se o atualmente o Potenciógrafo para medir o índice de basicidade.

Óleos Náuticos

• Motores de até 30HP - óleo com a classificação TC-W2 ou TC-W3

• Acima de 30HP devem utilizar exclusivamente o TC-W3.

National Marine Manufacturer Association (NMMA) - Entidade representante da indústria americana de barcos de recreação, que é também responsável pelo sistema de aprovação dos óleos lubrificantes destinados ao mercado náutico.

Formação de Depósito Ocorre de acordo com as seguintes etapas:

Formação de Depósito

Oxidação do óleo e do combustível

Partículas contaminantes primárias

Aumento da concentração de partículas Depósitos insolúveis + superfície aquecida

Polimerização

Vernizes e resíduos

Motor DIESEL • A temperatura dentro dos cilindros de um motor diesel

alcança cerca de 2000 °C durante a combustão, e cai para aproximadamente 600 °C ao final do curso de potência.

• Os componentes do motor sujeitos à combustão são refrigerados por água e lubrificante, para manter as Temperaturas dos cilindros e pistões entre 200 e 300 °C. (Dependendo do desenho do motor).

Motor DIESEL • Cárter de óleo montado sob o bloco, dotado de capacidade adequada a potência

do motor

• Bomba de circulação forçada, geralmente do tipo de engrenagem, acionada pela árvore de manivelas do motor

• Regulador de pressão

• Trocador de calor de óleo lubrificante

• Filtro(s) de fluxo integral e de desvio

• Acessórios, tais como sensores de pressão, pressostato e manômetros

Motor DIESELArranjo em corte:

Motor DIESEL Empecilhos ao pleno funcionamento:

• Contaminação, sua intensidade depende de fatores como: tipo do motor diesel, condições operacionais, queima e limpeza do combustível, volume do óleo e sistema de lubrificação. Um óleo lubrificante, em serviço, sujeito aos contaminantes, se deteriora completamente.

• Produtos de Oxidação, podem ser solúveis ou insolúveis no óleo e se depositam nas paredes do cilindro.

• Borras, se formam nas partes frias do motor e contém sempre certa porção de água, funcionando como isolante, prejudicando a transferência de calor.

• Fuligem, provém da queima incompleta do combustível, provoca formação de resinas e se depositam nos anéis e orifícios de retorno do óleo.

Motor DIESELEmpecilhos ao pleno funcionamento:

• Enxofre, nocivo aos metais, devido à formação de ácido sulfúrico, sua correção é feita com aditivos no óleo lubrificante.

• Diluição, quando ocorre com combustível, a separação é feita por destilação. Reduz a viscosidade do óleo lubrificante.

• Desgaste, anéis e cilindros é consequência da corrosão e abrasão. O tipo de óleo influencia na redução do desgaste. A escolha da viscosidade adequada é importante:

a) quanto mais alta a temperatura de operação, menor a viscosidade; b) refrigeração deficiente exige óleo mais viscoso; c) folga nos anéis e cilindros, exige óleo mais viscoso.

Motor DIESEL Classificação:

• Baixa Velocidade (Cruzeta) < 300 RPM • Média Velocidade > 300 RPM < 1000 RPM • Alta Velocidade > 1000 RPM

Motor de Cruzeta • Sistema de propulsão

mais básico possível, sem utilização de redutores e número mínimo de cilindros.

• A praça de máquinas necessita ter espaço

• Utilizado como fonte principal de potência nos grandes navios, como graneleiros e porta contêineres

• Pode ser a única fonte de energia do navio no mar, quando acoplado ao gerador de eixo.

Casa de máquinas

Motor de Cruzeta

Motor de Cruzeta

• Operação com combustível pesado • Potência por cilindro: 400 a 6000 kW • Os maiores motores tem entre 12 a 16 cilindros • Velocidade de giro de 50 a 300 rpm • Acoplado diretamente a hélice em baixas rpm

Motor de Cruzeta

Motores atuais

Motor de Cruzeta

Motor de média velocidade

Motor de média velocidade

• Menores em tamanho (especialmente peso) com relação aos motores de cruzeta, significando que são motores que cabem em navios de cruzeiro, ferries e ro-ro

• Motores de média velocidade podem ser instalados

em múltiplas configurações como motor principal ou motores auxiliares.

Motor de média velocidade

Um só lubrificante deve realizar as funções de lubrificação dos cilindros e dos componentes do cárter.

Motor de Média Velocidade

• A seleção do lubrificante depende de fatores externos como combustível, tratamento, etc...

• Dados típicos de lubrificação para um motor de média velocidade: Potência Gerada – 16,800 kW (22,880 HP) Peso – 225 ton Consumo – 185 litros/dia (05g/kWh) Vazão óleo p/ motor – 230 m³/h

O consumo de óleo lubrificante pode aumentar com a idade e uso do motor.

Motor de Alta Velocidade

• Classificação mais usual é: RPM > 1000

• Muito comum a utilização de versões de motores automotivos

• Fabricantes de motores marítimos: MTU / Detroit Diesel, Ruston, Caterpillar, Cummins, Deutz

• Motores derivados de automotivos são fabricados por: MAN Nuremberg, Volvo, Mercedes, DAF, Cummins

Volvo Penta 23h P Diesel

Motor de Alta Velocidade

Motor de Alta Velocidade

Utilizados em: • Lanchas • Barcos Patrulha da Marinha • Baleeiras • Barcos de Resgate • Barcos de Pesca

Motor de Alta Velocidade (Lubrificação)

• Óleos sintéticos e minerais são utilizados

• Mobilgard 12 séries, Mobilgard ADL séries, Mobil Delvac MX, Mobilgard 1 SHC, Delvac 1 SHC, Delvac 1

TURBINAS A VAPOR Óleos Lubrificantes para Turbinas a Vapor

O óleo empregado além de lubrificar, deve servir como refrigerante para extrair o calor conduzido pelo rotor e demais partes onde há atrito, e como meio hidráulico, para o regulador e controles adicionais. É submetido a condições severas, pela exposição à influência de certos fatores nocivos, que servem para orientar a escolha correta do lubrificante. • Oxidação, na presença de calor, água, ar e impurezas diversas, há

tendência do óleo se oxidar, formando produtos insolúveis e solúveis, este últimos podem se tornar insolúvel em temperaturas mais baixas, causando problemas no suprimento, às partes móveis das turbinas.

• Emulsão, a água e o óleo de circulação formam emulsão causando ruptura da película lubrificante e consequentes escoriações nos mancais e dentes das engrenagens das turbinas.

TURBINAS A VAPOR Óleos Lubrificantes para Turbinas a Vapor

• Borra, é uma massa contendo emulsões, óleo oxidado e outras impurezas. Quando depositada, consiste de partículas sólidas e hidrocarbonetos oxidados, sendo bastante prejudicial. Acrescentando-se grande quantidade de óleo ao sistema de uma só vez, pode provocar distúrbio químico, formando depósitos. Não é aconselhável abastecer de uma só vez, mais de 10% da capacidade do sistema de óleo da turbina.

• Espuma, a agitação do óleo em contato com o ar provoca espuma, como também, o acréscimo de grande quantidade de óleo, provoca a formação de espuma.

TURBINAS A VAPOR Óleos Lubrificantes para Turbinas a Vapor

• Ferrugem, a água junto com o óleo pode formar ferrugem nos metais. É abrasiva e pode agir como catalizador de oxidação.

• Contaminantes sólidos, são constituídos de carvão, cinzas partículas metálicas e sílica. Altamente nocivos, além de alguns serem abrasivas, outros atuam como catalisadores de oxidação. A cinza diminui a capacidade do óleo separar-se da água.

• Calor, é conduzido através do eixo aos mancais, havendo ainda o calor adicional gerado pelo atrito fluido resultante do deslizamento das superfícies. Empregam-se refrigeradores, para diminuir este efeito no óleo, pela troca de calor com água de refrigeração.