6sistemascrmwm Euroiv 140726205137 Phpapp01

7/25/2019 6sistemascrmwm Euroiv 140726205137 Phpapp01

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Sistema SCR MWM


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Introduo

A nova fase P-7 do Proconve, vlida a partir de Jan/2012, reduziu o limitede emisses dos veculos em 80% de material particulado e 60% em NOx.

Proconve P-5Euro III

Proconve P-6

Euro IV

Proconve P-7

Euro V

MaterialPartic

ulado

NOx

5,03,52,0

0,0

2

0,1

0

Atingir estes limites apenas com o gerenciamento da combusto do motor

pouco vivel, portanto os motores necessitam da adio de um sistema deps-tratamento.


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Introduo

Para o cumprimento da legislao, os fabricantes podem utilizar uma dasseguintes estratgias para o controle das emisses de NOx e de materialparticulado:

EGR + DPF SCR

Controle de NOx Motor Ps-tratamento, comuso de ARLA 32

Controle de particulado Ps-tratamento Motor

Para as aplicaes Durastar 4400 no Brasil, foi escolhido aestratgia SCR para o cumprimento do Proconve P-7.


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Introduo

O sistema SCR utilizado para converter NOx em nitrognio (N2) egua (H2O). Para realizar esta converso, necessria Amnia (NH3)como agente redutor na reao.

Foi escolhido a uria como substncia para obter amnia devido a sua

fcil manipulao e riscos menores do que a manipulao da amnia oude suas solues.

O ARLA 32 (Agente Redutor Lquido Automotivo) uma soluo aquosade uria, onde 32,5% do volume uria e o resto gua.

So sinnimos de ARLA 32: AUS 32 (Europa), ARNOX 32 (Argentina) eDEF (EUA). Adblue uma marca registrada pela VDA para o AUS 32.


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Reaes no sistema SCR

As reaes que ocorrem no sistema so:

Termlise ARLA 32(NH2)2CO para NH3 e HNCO

HNCO para NH3 + CO2NOx + NH3 para N2 + H2O

NOxNH3

HNCOH2O

N2CO

2H2O


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Urea

Tank

SCR Cat

DCU Box

Temp. sensor

Temp. sensorNOx sensor

Urea Injector

Temp.sensor

CAN BUS

J1939

Levelsensor

Urea Lines

HeaterSystemharness

Vehicle harness

ECU

AmbientTemp.

Sensor

Coolant Lines

Esquema do sistema SCR

O sistema de SCR composto pelos componentes abaixo:


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Funcionamento do sistema

O funcionamento do sistema de SCR

consiste basicamente na injeo de uriano escapamento, para que esta semisture com os gases de escape e reajaquimicamente no catalisador de modoque o nvel de NOx emitido pelo motor seja reduzido aos nveis permitidos pelalegislao.

Para o deslocamento da uria do tanqueat o injetor utilizada uma bombaeltrica, localizada dentro da DCU Box. Aquantidade de uria a ser dosada e omomento em que deve ser dosada sodefinidos pela unidade de comando dosistema, chamada de DCU, de acordocom parmetros de funcionamento domotor, do sistema de dosagem e do

prprio catalisador.

UreaTank

DCU Box

Urea Lines

SCR Cat


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A DCU se comunica com a unidade de comando do motor atravs do barramentoCAN. So necessrios tambm sensores de temperatura, de nvel do tanque e de

NOx para que a DCU possua informaes dos parmetros de funcionamento dosistema de dosagem e do catalisador.

UreaTank

SCR Cat

DCU Box

Temp. sensor

Temp. sensorNOx sensor

Temp.sensor

CAN BUSJ1939

LevelSensor

DCU

harness

ECU

AmbientTemp.Sensor


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UreaTank

SCR Cat

DCU Box

Urea Injector

Temp.sensor

Levelsensor

Urea Lines

HeaterDCU

harness

Coolant Lines

Adicionalmente o sistema ainda pode receber aquecedores para funcionamento

em temperaturas inferiores a -11C, onde h a cristalizao da uria. O sistemade dosagem no pode funcionar enquanto houver uria cristalizada no circuito.


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Motor

MWM

NavistarECU

Engine CAN

System Quantidade

Tanque de uria 1

Sistema de aquecimento de uria 1

Linhas de uria 3Chicote do sistema de dosagem 1

DCU BOX 1

Injetor de uria 1

Conjunto silencioso com catalisador 1

Sensores de temperatura 2

Sensor de NOx 1

Diviso de responsabilidade de componentes


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Componentes fornecidos pela MWM

DCU BOX (contm a Unidade de Comando, abomba e o filtro de ARLA 32)

INJETOR DE URIA

JUNTA, INJETOR DE URIA

ABRAADEIRA, INJETORDE URIA


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Componentes fornecidos pela MWM

CONJUNTO SILENCIOSO COM CATALISADOR

SENSOR DE NOxSENSOR DETEMPERATURA DE GASES


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ARLA 32

O ARLA 32 no um produto perigoso de acordo com as diretrizes declassificao europia de produtos, no entanto, deve-se evitar o contato diretocom outros produtos qumicos, em especial com nitratos e nitritos.

O ARLA 32 normalizado no Brasil pela Associao Brasileira de Normas

Tcnicas de acordo com a norma ABNT NBR 22241-1, que especifica osrequisitos de qualidade do ARLA 32. A utilizao de fluido fora destaespecificao, como a mistura de uria para a fabricao de fertilizantes comgua, por exemplo, causar danos ao catalisador, formao de borras e falhasno sistema de dosagem.

Todo ARLA 32 fabricado, importado e comercializado no Brasil deve ser aprovado e certificado pelo Inmetro.

Os materiais utilizados para a construo de tanques, tubos, vlvulas eacessrios para armazenagem, transporte e manuseio devem ser compatveiscom a ARLA 32 para evitar a contaminao do produto, assim como a corroso

dos aparelhos utilizados.


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ARLA 32

Todos os materiais em contato com ARLA 32 devero estar isentos deelementos estranhos, como combustvel, leo, gorduras, detergentes, p ouqualquer outro produto qumico ou natural.

Exemplo de materiais compatveis comARLA 32

Exemplo de materiais NO compatveiscom ARLA 32

Aos austenticos Cr-Ni de alta liga ou Cr-Ni-Mo de acordocom DIN 10088

Aos carbono

Titnio Aos carbono revestido com zinco

Polietileno, Polipropileno de alta densidade (sem aditivos) Materiais no ferrosos, cobre, zinco, chumbo, alumnio,magnsio e suas ligas

Polifluoretileno; Difluoreto de polivinilideno Soldas contendo chumbo, prata, zinco e cobre

Viton Plsticos e metais revestido com nquel


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CONJUNTO SILENCIOSO COM CATALISADOR

O conjunto silencioso composto pelo tubo de decomposio, catalisador com

silenciador, suportes, junta e abraadeira.

O conjunto fornecido montado e testado, portanto ele no deve ser desmontado.

Abraadeira

Junta

Tubo de decomposio

Suportes

Catalisador com silenciador


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DCU BOX

A DCU Box contm unidade de comando, bomba, sensor de presso, filtro, tubos,conexes de ARLA 32, chicote interno e aquecedor interno.

Ela deve ser montada no chassis, na posio vertical, protegida contra projees departculas, jatos de gua ou exposio a calor excessivo.

A DCU Box deve ser instalada na vertical (5), com as conexes das linhas na parte debaixo.

Conectorda DCU

DCUConector da

DCU Box

Conector de sada de ARLA 32 Conector de entrada de ARLA 32


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DCU BOX

A DCU Box montada no seu local com quatro parafusos M10. H uma flange plsticapara montagem com dois furos de cada lado da DCU Box.

Flange paramontagem

Superfcie de

montagem

Parafuso M10

Arruela lisaArruela de

presso

Porca

Porca trava

OU

Fixe a DCU Box a superfcie de montagem conforme a ilustrao acima.- Coloque as arruelas entre as cabeas dos parafusos e a flange de montagem- Prenda os parafusos para garantir que no se soltem devido a vibrao ao longo do tempo.-Verifique se a DCU Box fica firme sobre os parafusos. Os dois parafusos superiores devem estar na partesuperior dos seus respectivos furos oblongos quando forem fixados ao veculo.

- Aperte os parafusos com torque de 10 a 12 Nm.


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DCU BOX

A DCU Box fornecida com a calibrao para a aplicao, porm ser

necessria realizar a programao de end of line para adequar asvariaes de tanque e aquecimento do sistema.


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INJETOR

O injetor o componente principal para a dosagemprecisa de uria no escapamento.

O sistema SCR projetado para circular uria peloinjetor e retornar para o tanque o tempo inteiro que omotor est funcionando. Esta circulao mantm arefrigerao do injetor enquanto submetido atemperaturas dos gases de escape. O sistematambm circula uria por seis minutos aps o motorser desligado para garantir um resfriamento adequado

Os injetores possuem diversas verses, onde podem variar o dimetro do orifcio e a tensode trabalho.

Os injetores que trabalham com tenso de alimentao de 12V possuem o corpo da bobinabranco e os de 24V possuem o corpo da bobina preto. As imagens nesta apresentaomostra a verso 24V, porm as instrues valem para ambos os tipos.


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INJETOR

O injetor montado com uma junta e abraadeira no tubo de escape, fornecidos pela MWM.

Entrada

Sada

Porca de

reteno


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INJETOR

Para a montagem do injetor, coloque a junta na superfciesuperior da bossa de montagem no tubo de escape, garantindoque a junta esteja alinhada com a abertura na bossa.

Localize o injetor na parte superior da junta. Certifique-se do alinhamento entre as flanges e de que a junta semantm na posio.


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INJETOR

Desengate o parafuso e abra a abraadeira para permitir que ela seja alocada ao redor daflange

Verifique se as bordas das flanges superiores e inferiores continuam alinhadas e a juntaest no local. Ento coloque a abraadeira ao redor das flanges unidas.

Parafuso

Trava Abraadeira aberta


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INJETOR

Insira o parafuso na trava para fechar a abraadeira e gire a abraadeira at que a aberturafique a 180 da conexo de entrada de uria.

Aperte o parafuso com torque de 7 Nm, batendo de leve ao redor da abraadeira paraajudar a acomodar a abraadeira por toda a circunferncia.

Mantenha as capas protetoras nas conexes do injetor at a montagem das linhas deuria para evitar a entrada de impurezas.

Conexo de entrada Entrada da abraadeira


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Sensores de temperatura de gases

H dois sensores de temperatura de gases no sistema, sendo um anterior ao catalisador eoutro na sada do catalisador. Os sinais de temperatura so utilizados pela unidade de

comando para calcular a quantidade correta de uria a ser dosada.


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Sensores de temperatura de gases

Para a montagem do sensor, deve-se manter o sensor alinhado com a bossa no tubo. Omesmo vale para a desmontagem do sensor. Pode-se inclinar o sensor apenas aps o

sensor estar completamente fora da bossa.

-O torque de fixao do sensor de 45 Nm 5 Nm.-O raio para dobra do cabo flexvel deve ser no mnimo de 10 mm-Deve haver pontos de fixao no mnimo a 200 mm da rosca de fixao e no mximo a150 mm do conector.

No recomendado a utilizao de fluidos para limpeza ou desengraxantes no sensor. Opossvel uso de lubrificante para a desmontagem do sensor deve ser feitacuidadosamente para evitar contaminao da ponta do sensor com leo.


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Sensor de NOx

O Sensor de NOx montado na sada do catalisador e mede as emisses de NOx einforma para a unidade de comando do sistema de SCR, atravs do barramento CAN do

veculo.

O sensor consiste em uma elemento sensor e uma unidade de comando deste sensor

Unidade decomandoConector

eltrico Cabo dosensor

Rosca

Porca sextavada

Abas paramontagem

Elementosensor

O sensor fornecido comcapas protetoras no elementosensor

Tampa traseira daunidade de comando Capas protetoras


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Sensor de NOx

As caixas do sensor de NOx devem ser transportadas e armazenadas fechadas. recomendado que os sensores fiquem na caixa at estarem prontos para o uso.

O tempo mximo de armazenamento nas embalagem para produo de 18 meses. Emembalagens para reposio, o tempo mximo de 2 anos.

Evite choques de temperatura ao abrir asembalagens. Uma diferena de temperatura de 5C entre o sensor e o ambiente deve ser evitada. Se a embalagem de entrega fica em um

ambiente frio (ambiente externo a linha, por exemplo) e entregue na linha quente, deve-seesperar que as caixas atinjam a temperaturaambiente para evitar a condensao no sensor.


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Sensor de NOx

O sensor de NOx sensvel ao manuseio imprprio. Evite:

-Impactos: evite qualquer tipo de impacto no sensor. Se o sensor for derrubado no cho, eledeve ser descartado. Se houver dvidas quanto a um impacto ocorrido, consulte a MWM. Acapa protetora projetada para prevenir que sujeira e p atinjam o elemento sensor e nopara proteger quanto a impactos.

-Limpeza: O sensor deve ser armazenado e manuseado em um ambiente limpo e seco, livrede contaminantes (leo, fumaa, poeira etc.) e ms condies de tempo (gua, areia, neve,

por exemplo). A capa protetora no deve ser removida at antes da instalao do elementosensor no escapamento. Aps a remoo da capa, evite qualquer sujeira ou poeira antes dainstalao.

-Limpeza do sensor: No deve-se realizar limpeza mecnica, qumica, ou com ar comprimido no elemento sensor ou na unidade de comando. Isso ir degradar ou envenenaro sensor. O elemento sensor e o interior do conector no devem ter contato com qualquerfluido.

-Pintura: no deve-se pintar o elemento sensor ou a unidade de comando do sensor

-Conector eltrico: nunca desconecte o sensor de NOx com ele energizado. Isso podecausar danos srios a unidade de comando do sensor. Nunca inverta a polaridade da

alimentao. O conector projetado para prevenir montagem invertida.


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Sensor de NOx

O sensor sensvel ao manuseio imprprio. Armazene osensor sempre de maneira apropriada, evitando potencialchoques mecnicos. Carregue os sensores um por um,no em conjunto.

NO OK OK


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Sensor de NOx

No enrole o cabo ao redor da unidadede comando

No puxe o cabo

No faa ns no cabo

No dobre o cabo


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Sensor de NOx

No dobre bruscamente o cabo na basedo elemento sensor ou da unidade decomando

Para transporte, o cabo pode ser dobrado conforme a figura ao lado.


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Sensor de NOx

INSTALAO

Para a instalao do sensor de NOx, siga a sequncia abaixo:

-Fixe a unidade de comando no local com os parafusos, com o torquedeterminado.

-Remova a capa protetora do elemento sensor. Qualquer deposio de sujeira oup nas roscas lubrificadas deve ser evitado aps a remoo da capa protetora. Apasta lubrificante no deve ser limpa.

-Coloque o sensor na bossa do escapamento. Gire a rosca com a mo atprender, segurando a base do elemento sensor prximo ao grommet de forma

que os cabos no gire ou dobre enquanto gira o sextavado.

-De o aperto final com um torque de 50 Nm 10 Nm (recomendado). A rotaomxima do cabo aps o aperto de 180.

-Conecte o chicote do veculo na unidade de comando. Certifique-se de que no

h partculas dentro do conector.


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Sensor de NOx

O raio mnimo para dobra do cabo no grommet do elemento sensor de 20 mm.

O ngulo mximo entre o cabo e o eixo longitudinal do sensor de 15

O elemento sensor contm componentes cermicos que operam a alta temperatura eno so tolerveis a choques trmicos. O elemento sensor deve ser montado noescapamento de forma que no fique exposto a gua (ou qualquer outro fluido)

enquanto o aquecedor est em funcionamento. Deve-se tomar cuidado para amontagem do sensor de forma que no haja gua condensada na capa protetora. Arecomendao de montagem do elemento sensor na vertical.


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Sensor de NOx

A unidade de comando do sensor de NOx deve ser instalada prxima ao

escapamento, de forma que o cabo possa ser instalado com um loop de segurana(para alvio de tenso).

O primeiro ponto de fixao do cabo deve estar a 100 mm da unidade de comando.O loop de segurana entre o elemento sensor e o ltimo ponto de fixao deve sermantido para garantir que o movimento do escapamento durante a operao do

veculo no ir prender ou danificar o cabo.

ltimo ponto de fixaoElemento sensor NOx

Escapamento

S O


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Sensor de NOx

O cabo do sensor deve ter pelo menos dois pontos de fixao. Um a 100 mm daunidade de comando do sensor e outro definido pela Navistar. A faixa de temperaturaaceitvel para o cabo de -40C a 200C.

Um estudo de corroso deve ser realizado entre a tampa traseira da unidade decomando do sensor e o local de montagem (frame, suporte etc.) para evitar corroso

galvnica pela utilizao de diferentes materiais. So recomendaes:

Evitar o contato direto entre a tampa traseira da unidade de comando e potenciaismateriais incompatveis na superfcie de montagem.Usar um suporte pode ser benfico para garantir espao suficiente entre a unidadede comando e a superfcie de montagem.

A localizao de montagem deve minimizar a exposio a componentes agressivospresentes no ambiente (sal, compostos para degelo, pedriscos etc.)

S d NO


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Sensor de NOx

DESMONTAGEM

Se for necessria a remoo do sensor de NOx do escapamento, proceda naseguinte sequncia:

-Desconecte o chicote eltrico da unidade de comando. No desconecte com osensor energizado, isto pode causar danos srios a unidade de comando.

-Desmonte a unidade de comando do sensor

-Desmonte o elemento sensor da bossa no escapamento. Cuidado: o sensordeve ser desativado por um perodo de 15 minutos antes da remoo doelemento sensor uma vez que ele estar aquecido e pode causar queimaduras.

recomendado a utilizao de luvas.

S d NO


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Sensor de NOx

REUTILIZAO DO SENSOR

Ao reutilizar o sensor, todos os cuidados informados anteriormente deve serrespeitados.

-No deve ocorrer mais do que duas instalaes / remoes para um sensorporque a pasta lubrificante ir sair das roscas.

-No recomendado mais de 20 conexes / desconexes do chicote eltrico ea unidade de comando

Li h d i


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Linhas de uria

As linhas de uria das aplicaes Durastar 4400 no so fornecidas pela MWM.

recomendvel que as linhas sejam livres de:-Contaminantes como p, fibras, mofo, lascas ou rebarbas que possam comprometer o fluxona linha ou nos conectores;-Contaminantes aderidos que como rebarbas prticas que pode comprometer os conectoresou a linha.-Quaisquer contaminantes maiores do que 100 m dos processos de fabricao, transporte

ou manuseio.

Na instalao das linhas recomendvel que:-As linhas devem ser fixadas para garantir que no sejam atingidas por objetos emmovimento pelo veculo ou abaixo dele.-Elas devem ser protegidas de cortes ou desgaste com o frame do veculo ou suportes.

-As linhas estejam fixadas dentro de 150 mm das conexes para garantir que a conexo semantm alinhada com o conector. No deve haver carga lateral nas linhas.-No deve-se permitir que as linhas entrem em contado com o escapamento. Deve-se incluirproteo de calor quando a linha est a menos de 300mm de uma fonte de calor de 200Cou superior.-Evite que as linhas passem a menos de 150 mm dos componentes mveis da suspenso.

Li h d i


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Linhas de uria

A sequncia recomendada para a montagem das linhas :

1. Conectar a linha de alimentao na sada do tanque;2. Conectar a outra ponta da linha de alimentao no conector de entrada daDCU Box

3. Conectar a segunda linha de alimentao no conector de sada da DCU Box4. Conectar a outra ponta na conexo de entrada do injetor5. Conectar a linha de retorno na conexo de retorno do tanque

6. Conectar a outra ponta da linha de retorno na conexo de sada do injetor

123

45

6

Exemplo de conectores detanque

Chi t lt i


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Chicote eltrico

O Chicote eltrico das aplicaes Durastar 4400 no so fornecidas pela MWM

Abaixo esto algumas recomendaes para o chicote eltrico:

-Tenha comprimento menor do que 3 m.-Tenha o roteiro longe de componentes quentes do veculo-Esteja localizado a mais de 300 mm das fontes de calor ou utilizar proteotrmica onde o chicote est prximo a fontes de calor.

-Tenha o roteiro longe de partes mveis ou pontos agudos.-Tenha pontos de fixao a cada 500 mm

O conector da DCU Box preso num conector na parte de cima da DCU Box.Para garantir a fixao, mova a trava branca do conector para baixo. O conectorda DCU est na parte externa da DCU Box

Conector DCU Box

Conector DCU

Trava

S i tid


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Sequncia para partida

Aps todo o sistema de SCR estar instalado no veculo, o seguinteprocedimento necessrio para iniciar o funcionamento do sistema:

1. Abastea o tanque de uria. Um abastecimento parcial aceitvel

desde que o limite de nvel baixo de uria seja ultrapassado.2. Ligue o motor 3. Aguarde que o sistema seja pressurizado. Este processo demora

entre 1 e 2 minutos, independente da temperatura do motor ou dosgases de escape.

4. Aps isso permitido dirigir o veculo para fora da linha.


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Obrigado!

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