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CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
RAFAEL CRUZ MAIA
ESTUDO DO DIMENSIONAMENTO DA POTÊNCIA DE MOTORES DE POPA
PARA EMBARCAÇÕES DE PEQUENO PORTE
MANAUS
2017
RAFAEL CRUZ MAIA
ESTUDO DO DIMENSIONAMENTO DA POTÊNCIA DE MOTORES DE POPA
PARA EMBARCAÇÕES DE PEQUENO PORTE
Trabalho de Conclusão de Curso II
apresentado ao Curso de
Graduação em Engenharia
Mecânica do Centro Universitário
Luterano de Manaus – CEULM-
ULBRA, como parte dos requisitos
para obtenção do grau de Bacharel
em Engenharia Mecânica.
Orientador: Prof. MSc.João Cláudio Ferreira Soares
MANAUS
2017
Modelo de ficha catalográfica ou dados internacionais de catalogação-na-publicação (registro das informações que identificam a publicação na sua situação atual)
LOCALIZAÇÃO: Verso da Folha de Rosto
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
R175s Maia, Rafael Cruz. Estudo do dimensionamento da potência de motores de popa para embarcações de pequeno porte./Rafael Cruz Maia. – 2017.
63 f.
Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Centro Universitário Luterano de Manaus CEULM/ULBRA, Manaus, 2017.
Orientador Prof. MSc. João Cláudio Ferreira Soares.
1. Estudo do Dimensionamento da Potência de Motores de Popa para Embarcações de Pequeno Porte. 2. Manaus. 3. Conscientização. I. Maia, Rafael Cruz. II. Centro Universitário Luterano de Manaus- CEULM/ULBRA. III. Título.
CDU 626
Biblioteca Martinho Lutero / Setor de Processamento Técnico / Manaus – AM
Bibliotecária Kamile Nascimento CRB11 - 672
RAFAEL CRUZ MAIA
ESTUDO DO DIMENSIONAMENTO DA POTÊNCIA DE MOTORES DE POPA
PARA EMBARCAÇÕES DE PEQUENO PORTE
Trabalho de Conclusão de Curso II apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia
Mecânica do Centro Universitário Luterano de Manaus – CEULM-ULBRA, como parte dos
requisitos para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Mecânica.
Aprovado em 18 de Dezembro de 2017.
Banca examinadora
____________________________________________________
Profª. MSc. Fatima Geisa Mendes Teixeira
Centro Universitário Luterano de Manaus – CEULM-ULBRA
____________________________________________________
Prof. MSc. Fagner Alves Gomes
Centro Universitário Luterano de Manaus – CEULM-ULBRA
____________________________________________________
Prof. MSc. João Cláudio Ferreira Soares
Centro Universitário Luterano de Manaus – CEULM-ULBRA
Dedico esta pesquisa a todas as comunidades ribeirinhas da região
amazônica que tiram das matas seus sustentos e que fazem dos rios
suas estradas, utilizando os motores de popa em suas canoas.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Professora Msc. Fátima Geisa coordenadora do Curso de Graduação em
Engenharia Mecânica do Centro Universitário Luterano de Manaus – CEULM-ULBRA, e ao
Professor e OrientadorMSc. João Cláudio Ferreira Soares pelas orientações e contribuição
para realização desta pesquisa.
Não existe assunto tão antigo que não se possa
dizer algo novo sobre ele.
DOSTOIÉVSKY
RESUMO
Esta pesquisa apresenta um estudo sobre o dimensionamento da potência de motores
de popa para embarcações de pequeno porte, visa estimar a potência do motor, a velocidade
da embarcação e o tipo de deslocamento, e avaliar a relação existente entre a manutenção
corretiva não programada com a falta do estudo de dimensionamento de potência do motor de
popa através do estudo da dinâmica dos fluidos. O objetivo deste estudo é desenvolver uma
metodologia para dimensionamento de potência de motores de popa para pequenas
embarcações, utilizando os respectivos objetivos específicos: caracterizar os problemas
oriundos da falta de dimensionamento, determinar os dados de entrada necessários ao
dimensionamento, definir os cálculos necessários ao dimensionamento etestar metodologia. A
pesquisa é composta de revisão de literatura composta por trabalhos acadêmicos, apostilas de
treinamentos técnicos e livros relacionados a pesquisa, bem como, pesquisa de campo com a
visita ao local conhecido como “beira” localizado na cidade de Manaus-AM para comprovar a
carência e a importância deste estudo. O resultado encontrado corresponde aos objetivos da
pesquisa, pois, conseguiu-se realizar a estimativa da potência do motor, da velocidade da
embarcação, do tipo de deslocamento desta em água, bem como, fazer uma comparação entre
valores estipulados pelo projeto dos barcos modelos da pesquisa e os estipulados pelo método
desta pesquisa.
Palavras chave: Motores de Popa, Motores de Combustão Interna, Manutenção corretiva não
programada, mecânica dos fluidos, esforços de torção e flexão.
ABSTRACT
This research presents a study on the sizing of the power of outboard motors for small
vessels, considering an estimate of engine power, boat speed and displacement type, and
evaluate a relationship between an unplanned corrective maintenance with a fault of the study
of power design of the outboard through the study of fluid dynamics. The objective of this
study is to develop a methodology for the sizing of outboard motors for small vessels, to use
the specific features of danger: to characterize the problems of lack of design, to determine
the input data to size, to define the necessary calculations sizing and testing methodology. The
research is composed of literature review composed of academic papers, technical training
manuals and books related to research, as well as, field research with a visit to the site as
"border" located in the city of Manaus-AM to prove the lack and indicative of this study. The
result found points out the objectives of the research, because an estimation of the power of
the engine, the speed of the vessel, the type of displacement of the vessel in water, as well as,
a comparison between values estimated by the model research and estimation by the method
of this research.
Keywords: Outboard Motors, Internal Combustion Engines, Unscheduled Corrective
Maintenance, Fluid Mechanics, Torsion and Flexural Effort.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Sistema biela-manivela ........................................................................................... 19
Figura 2 – Sistema curso-diâmetro “conversão de movimento” .............................................. 19
Figura 3 – 1º Tempo do ciclo de operação de motores 2º Tempos .......................................... 20
Figura 4 – 2º Tempo do ciclo de operação dos motores 2º Tempos ......................................... 21
Figura 5 – Ciclo de funcionamento dos motores de 4º Tempos ............................................... 22
Figura 6 – Ignição comandada por faisca (gasolina) ................................................................ 23
Figura 7 – Motor de popa ......................................................................................................... 24
Figura 8 – Embarcação indígena do século XV ....................................................................... 25
Figura 9 – Embarcação de pequeno porte utilizada no transporte escolar ............................... 26
Figura 10 – Função e estrutura do elemento de máquina “Pinhão” ......................................... 28
Figura 11 – Transmissão de potência de um motor de popa .................................................... 29
Figura 12 – Falha por flexão..................................................................................................... 30
Figura 13 – Falha por torção .................................................................................................... 30
Figura 14 – Barra circular puramente torcional........................................................................ 31
Figura 15 – Pressão atuando sobre uma área de um fluído ...................................................... 34
Figura 16 – Força de resistência hidrodinâmica ....................................................................... 37
Figura 17 – Relação “Vs/√Lwl” ............................................................................................... 42
Figura 18 – Medidas do casco .................................................................................................. 43
Figura 19 – Coeficiente de bloco “Cb” .................................................................................... 45
Figura 20 – Curva BHP/Δ:Vs/√Lwl ......................................................................................... 46
Figura 21 – Vista do lado esquerdo da beira em frente à cidade de Manaus ........................... 47
Figura 22 – Embarcações de transporte de passageiros e mercadorias I .................................. 48
Figura 23 – Embarcações de transporte de passageiros e mercadorias II ................................ 48
Figura 24 – Embarcações de transporte de passageiros e mercadorias III ............................... 49
Figura 25 – Relação BHP/Δ:Vs/√Lwl do barco de 5,2m ......................................................... 54
Figura 26 – Relação BHP/Δ:Vs/√Lwl do barco de 6,3m ......................................................... 56
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Dados da pesquisa decampo .................................................................................. 47
Quadro 2 – Dimensões das embarcações de transporte de passageiros e mercadorias I .......... 49
Quadro 3 – Dimensões das embarcações de transporte de passageiros e mercadorias II ........ 50
Quadro 4 – Dimensões das embarcações de transporte de passageiros e mercadorias III ....... 50
Quadro 5 – Embarcações com possível dimensionamento de potência correto ....................... 57
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Seleção do tipo deaplicação da embarcação ........................................................... 44
Tabela 2 – Dados de entrada dos barcos modelos .................................................................... 51
Tabela 3 – Valores estimados dos barcos modelos .................................................................. 57
Tabela 4 – Valores comparativos dobarco 5,2m ...................................................................... 58
Tabela 5 – Valores comparativos do barco 6,3m ..................................................................... 58
LISTA DE ORGANOGRAMAS
Organograma 1 – Classificação das máquinas térmicas ........................................................... 18
Organograma 2 – Classificação dos tipos de manutenção ....................................................... 27
Organograma 3 – Processo para estimativa da potência instalada ........................................... 33
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
CEULM
PMI
PMS
ABNT
Re
Fr
Ton
Fi
Fv
Fp
Fg
Fts
Fc
α
Ct
Ca
Cr
Cp
Vs
Vs
BHP
Δ
Cb
Vs/√Lwl
BHP/Δ
C/B
B/H
FAO
Centro Universitário Luterano de Manaus
Ponto Morto Inferior
Ponto Morto Superior
Associação Brasileira de Norma Técnica
Número de Reynolds
Número de Froude
Tonelagem
Força de inercia
Força de viscosidade
Força de pressão
Força de gravidade
Força tensão superficial
Força de compressibilidade
Proporcionalidade
Coeficiente de resistência total
Coeficiente de resistência de atrito
Coeficiente de resistência residual
Coeficiente prismático
Velocidade de serviço
Volume submerso
Potência estimada em HP
Tonelagem de deslocamento
Coeficiente de bloco
Relação de velocidade da embarcação
Relação de potência do motor
Relação comprimento-boca da embarcação
Relação boca-calado da embarcação
Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 16
2. REVISÃO BIBLIOGRAFICA ..................................................................................... 18
2.1. Motores de combustão interna e suas classificações ................................................... 18
2.1.1. Ciclo de operação dos motores de popa ................................................................. 20
2.1.2. Tipo de ignição dos motores de popa ..................................................................... 22
2.2. Motor de popa .............................................................................................................. 23
2.3. Embarcação regional de pequeno porte ....................................................................... 24
2.4. Manutenção corretiva não programada ....................................................................... 26
2.5. Elementos de máquina e os tipos de esforços.............................................................. 28
2.5.1. Elementos de máquina ............................................................................................ 28
2.5.2. Tipos de esforços .................................................................................................... 29
2.6. Mecânica dos fluídos ................................................................................................... 32
2.6.1. Mecânica dos fluídos aplicada a embarcações ....................................................... 32
2.6.2. A estática dos fluídos aplicada a embarcações ....................................................... 34
2.6.3. Dinâmica dos fluídos aplicada a embarcações ....................................................... 35
2.6.4. O estudo da análise dimensional e adimensional ................................................... 35
2.6.5. Resistência hidrodinâmica em embarcações .......................................................... 39
2.6.6. Método de seleção motor/hélice de um fabricante de motor de popa .................... 41
3. PROCEDIMENTO METODOLOGICO ...................................................................... 47
3.1. Pesquisa de campo ....................................................................................................... 47
3.2. Determinando os dados necessários ao dimensionamento .......................................... 51
3.3. Definição dos cálculos necessários ao dimensionamento ........................................... 52
3.4. Testando a metodologia ............................................................................................... 53
3.4.1. Embarcação de 5,2m............................................................................................... 53
3.4.2. Embarcação de 6,3m............................................................................................... 54
4. RESULTADOS E DISCURSÕES ............................................................................... 56
5. CONCLUSÃO .............................................................................................................. 59
6. REFERÊNCIAS ........................................................................................................... 61
ANEXO A .......................................................................................................................... 63
16
1. INTRODUÇÃO
A pesquisa teve início em 2014, quando o autor cursou o curso de mecânico de
motores de popa na instituição de cursos profissionalizantes do SENAI-AM, onde houve o
primeiro contato com os motores de popa e os problemas de manutenção corretiva que
ocorriam nesses equipamentos, o aprendizado inicial fez surgir à vontade de conhecer cada
vez mais sobre essas máquinas, e foi justamente através desses estudos que o autor chegou à
hipótese de que a manutenção corretiva não programada em motores de popa ocorria pela
falta do estudo da dinâmica dos fluídos aplicada a embarcações por meio da análise
dimensional e adimensional de resistência hidrodinâmica do casco.
O estudo da manutenção corretiva não programada nesses motores deu origem a uma
nova hipótese, de que os elementos de transmissão de potência são submetidos a grandes
esforços de torção e flexão devido à falta do estudo de dimensionamento da potência do
motor. Não sendo feito esse estudo, os motores trabalham com uma carga de operação fora
das suas especificações, por consequência, perda dos índices de confiabilidade dos seus
elementos de máquina, redução do ciclo de vida do equipamento e intervenção da manutenção
corretiva na substituição de peças como eixo cardãn, pinhão e engrenagens quebrados por
altos esforços de torção e flexão.
A partir da pesquisa que apontou a hipótese da manutenção corretiva não programada
em motores de popa ter como causa à falta do estudo da dinâmica dos fluídos, iniciou-se uma
nova pesquisa, agora com os seguintes objetivos.
O objetivo geral desta pesquisa é desenvolver uma metodologia para dimensionamento
da potência de motores de popa para embarcações de pequeno porte. Para isso, a pesquisa terá
como os respectivos objetivos específicos, os itens citados abaixo:
a) Caracterizar os problemas oriundos da falta de dimensionamento
b) Determinar os dados de entrada necessários ao dimensionamento
c) Definir os cálculos necessários ao dimensionamento
d) Testar metodologia
Este estudo se faz relevante por uma série de motivos, dentre os quais:
a) Trata-se dos motores utilizados no sistema propulsivo dos pequenos barcos
conhecidos popularmente como “canoa” que as populações da região utilizam como
meio de transporte pessoal e de suas mercadorias, aos quais não se tem como mensurar
a importância sobre vários aspectos, desde o social, cultural, ambiental, econômico, de
segurança e bem-estar na navegação.
17
b) Por manutenção corretiva não programada, tais fatores são responsáveis pela redução
da vida útil dos componentes do motor, e por consequência do próprio motor. Fato
este que encontra explicação em um ramo da mecânica conhecida como resistência
dos materiais, onde se faz a relação de cargas externas aplicadas a um corpo
deformável e a intensidade das forças internas que reagem no interior do corpo.
Quanto maiores às forças externas, menores serão as forças internas que reagem a
essas forças, fato este que explica a quebra de um elemento de máquina ao ser
aplicado sobre ele uma tensão maior do que ele pode dissipar através da deformação.
c) Por segurança e confiabilidade na navegação, visto que todo equipamento é projetado
para realizar um trabalho de acordo com suas especificações, caso esse procedimento
não seja levado em consideração com o estudo da hidrodinâmica para determinar à
potência do motor para uma embarcação, este motor apresentará modificações nas
suas características de funcionamento durante a navegação, como consequência, o
risco constante de quebra ou falha e risco à integridade física dos ocupantes.
d) Deve-se salientar que existe uma carência em abordar esse tema, devido a poucos
trabalhos voltados para barcos de pequeno porte, e com bibliografia relacionada ao
tema.
A metodologia deste trabalho é referente a uma pesquisa bibliográfica e de campo,
onde o estudo teórico tem como base a pesquisa bibliográfica de livros, trabalhos acadêmicos
e manuais técnicos, enquanto que a pesquisa de campo tem como base à visita ao local
denominado de “beira” na cidade de Manaus–AM. Esta pesquisa contém revisão literária no
Capítulo 2, distribuída na seguinte ordem: motores de combustão interna, motor de popa,
embarcações de pequeno porte na região amazônica, manutenção corretiva não programada,
elementos de máquinas e os tipos de esforços, e mecânica dos fluídos, referentes ao objetivo
específico (a) deste trabalho. No Capítulo 3, contém o procedimento metodológico desta
pesquisa que descreve os objetivos específicos (b), (c), e (d) deste trabalho. No Capítulo 4,
contém resultados e discussões que especifica os resultados encontrados e os analisa em
tabelas e textos. No Capítulo 5, contém a conclusão da pesquisa. No Capítulo 6, contém as
referências desta pesquisa.
18
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Motores de combustão interna e suas classificações
Conforme Martins (2004), O motor de combustão interna pertence à família das
máquinas térmicas que transformam a energia térmica em energia mecânica. Nos motores de
combustão interna a pistão, o fluído motor evolui de forma pulsante numa cavidade
volumétrica do tipo alternativo. Para o motor do tipo alternativo, o fluído ativo evolui dentro
de um cilindro e transmite a sua energia à parede móvel desse cilindroque em movimento de
subida e descida, impulsiona o veio motor pelo sistema biela-manivela.
O Organograma 1 apresenta a classificação das máquinas térmicas, com destaque na
cor vermelho ao tipo de máquina térmica ao qual pertencem os motores de popa.
Organograma 1 - Classificação das máquinas térmicas
Fonte: MARTINS (2004)
Segundo Mahle (2012), O motor de combustão interna a pistão comprime à mistura na
câmara de combustão do cilindro para iniciar a queima desta mistura, o que libera uma força
contra a cabeça do pistão, forçando este a deslocar-se na direção do virabrequim. Sendo a
biela, o elemento de ligação entre o pistão e o virabrequim, transmitindo a força atuante na
cabeça do pistão ao colo do virabrequim, girando este, convertendo-se assim, o movimento
retilíneo alternado do pistão em movimento rotativo do virabrequim.
Máquinas Térmicas
Combustão Interna
Volumétricas
Alternativas (Motor a pistão)
Rotativas
(Motor Wankel)
Dinâmicas
Rotativa
(Turbina a gás)
A reação (jacto)
Combustão Externa
19
A Figura 1 apresenta a ilustração do sistema biela-manivela dos motores de combustão
interna de princípio volumétrico alternativo.
Figura 1 - Sistema biela-manivela
Fonte: MRAUTOMOTIVO (2015)
A Figura 2 apresenta a ilustração do sistema curso-diâmetro presente nos motores de
combustão interna de princípio volumétrico alternativo.
Figura 2 - Sistema curso-diâmetro “conversão de movimento”
Fonte: NTEDITORA (2014)
Pistão Biela
Virabrequim
20
2.1.1. Ciclo de operação dos motores de popa
Segundo Martins (2004), O ciclo de operação do motor de combustão interna a pistão
corresponde ás fases de (admissão, compressão, expansão e escape) em função do curso do
pistão, podendo ser realizados em 2º ou 4º tempos. Sobre o ciclo de operação 2º tempos: No
primeiro tempo, a mistura é comprimida, a vela fornece uma faísca provocando à combustão,
o pistão é forçado para o PMI fornecendo energia a manivela, antes do fim do curso, o pistão
descobre a janela de escape, com a descida do pistão ocorre à compressão da mistura que está
no cárter, em seguida o pistão descobre a janela de transferência, permitindo que a mistura
comprimida no cárter entre no cilindro, deslocando gases queimados para fora do cilindro, a
esta fase denomina-se “lavagem”, e finalmente o pistão chega ao PMI.
A Figura 3 apresenta a ilustração do funcionamento do 1º tempo dos motores de
combustão interna de princípio volumétrico alternativo de ciclo de operação 2º Tempos.
Figura 3 -1º Tempo do ciclo de operação de motores 2º tempos
Fonte:BRITO (2013)
Conforme Martins (2004), sobre o ciclo de operação 2º tempos: No segundo tempo, o
pistão vindo do PMI sobe e fecha a janela de transferência, depois a de escape, em seguida, o
pistão vai comprimindo a mistura que permaneceu no interior do cilindro, simultaneamente o
pistão vai descomprimindo a janela de admissão e a pré-mistura vai ser admitida ao cárter, e
finalmente o segundo tempo termina com o pistão chegando ao PMS.
21
A Figura 4 apresenta a ilustração do funcionamento do 2º tempo dos motores de
combustão interna de princípio volumétrico alternativo de ciclo de operação 2º Tempos.
Figura 4 -2º Tempo do ciclo de operação dos motores 2º tempos
Fonte: BRITO (2013)
Segundo Martins (2004), enquanto os motores de ciclo de operação dois tempos
eliminam os cursos de admissão e de escape, realizando essas operações de forma simultânea
quando o pistão encontrasse no PMI. Assim, um ciclo com 4º fases (admissão, compressão,
expansão e escape) é realizado em dois tempos (curso do pistão). Os motores com ciclo de
operação de 4º tempos realizam as quatro fases do ciclo (admissão, compressão, expansão e
escape) em quatro tempos, sendo o tempo de combustão o tempo motor.
Conforme Mahle (2012), sobre o ciclo de operação 4º tempos: No primeiro tempo
ocorre à admissão, o pistão vai descer do PMS para o PMI, a válvula de admissão se abre e a
mistura é aspirada para o cilindro. No segundo tempo ocorre à compressão, a válvula de
admissão se fecha, o pistão se desloca do PMI ao PMS comprimindo a mistura no interior do
cilindro. No terceiro tempo ocorre à expansão, antes de chegar ao PMS, a vela fornece uma
faísca e a mistura entra em combustão, seguido da expansão dos gases que empurram o pistão
para o PMI. No quarto tempo ocorre o escape, a válvula de escape se abre e os gases da
combustão são forçados a sair do cilindro pelo curso ascendente do pistão.
A Figura 5 apresenta a ilustração do funcionamento do 1º, 2º, 3º e 4º tempo dos
motores de combustão interna de princípio volumétrico alternativo de ciclo de operação 4º
Tempos.
22
Figura 5 -Ciclo de funcionamento dos motores de 4º tempos
Fonte: NTEDITORA (2014)
Conforme Souza (2014), Pelos conceitos apresentados entende-se que os princípios do
processo de admissão, compressão, expansão e escape estão presentes em motores 2º tempos
e 4º tempos. A diferença está no trabalho útil, ao qual, no motor dois tempo é alcançado em
apenas dois deslocamentos que corresponde a uma volta no eixo motor, enquanto que no
motor quatro tempo é alcançado em quatro deslocamentos, que corresponde a duas voltas no
eixo motor. Por esta razão, espera-se que o motor dois tempos produza o dobro de potência de
um motor quatro tempos, entretanto, as deficiências nos processos em decorrência das
superposições de estágios no motor dois tempos impedem que isso aconteça.
2.1.2. Tipo de ignição dos motores de popa
Conforme Martins (2004), sobre a ignição comandada por faísca (gasolina): O motor
de combustão interna do ciclo Otto vulgarmente chamado de motor à gasolina, é conhecido
como motor de ignição comandada ou de ignição por faísca. Nesse motor no momento que o
pistão chega ao fim do curso de compressão “PMS” na parte superior do cilindro, uma faísca
elétrica de alta tensão e lançada entre os elétrodos da vela, dentro da câmara de combustão, a
mistura que se encontra comprimida é aquecida, queimando-se rapidamente “explosão”.
23
A Figura 6 apresenta a ilustação da ignição comandada por faísca na câmara de
compressão-combustão de um motor de combustão interna volumétrico alternativo.
Figura 6 – Ignição comandada por faísca (Gasolina)
Fonte: NEGRY (2015)
A abordagem sobre o motor de combustão interna de princípio volumétrico
alternativo, dos ciclos de operação 2º e 4º tempos, e do sistema de ignição comandado por
faísca “gasolina”, fez-se necessário, pois, essas configurações são as mesmas que são
encontradas nos motores de popa.
2.2. Motor de popa
A apostila de treinamento de um fabricante de motor de popa (2008) descreve a
configuração do motor de popa em três grupos principais: O primeiro é o Grupo de força,
compostopor cabeçote e bloco do motor, sistema elétrico, sistema de alimentação, dutos de
lubrificação e refrigeração, e mecanismos de transmissão de movimento. O segundo é a
unidade de transmissão, composta por um eixo de transmissão, um rotor e um silencioso que
formam uma passagem para a transmissão de potência do motor para o hélice, para água de
refrigeração e gás de escape. O terceiro é a rabeta, composta por um sistema de câmbio, eixo
de hélice e hélice.
24
A Figura 7 apresenta a ilustração da forma construtiva presente nos motores de popa.
Figura 7 – Motor de popa
Fonte: MIYAMOTO (2016)
A abordagem seguinte é sobre as embarcações de pequeno porte, popularmente
conhecidos na região amazônica como “canoa”, devido a grande aplicação dos motores de
popa como sendo o elemento que fornece a potência mecânica para que o hélice a converta
em força motriz para deslocar essas embarcações pelos rios da Amazônia.
2.3. Embarcaçãoregional de pequeno porte
A importância dos barcos de pequeno porte que as populações da região amazônica
utilizam como meio de transporte pessoal e de suas mercadorias não se tem como mensurar,
sobe vários aspectos desde o social, ambiental, cultural, econômico e histórico.
Para Gualberto (2009), Antes da chegada dos portugueses na amazônica, a região já
era habitada por povos indígenas que aproveitavam as potencialidades desse lugar rico em
vegetação e árvores, e as transformavam em úba ou igarité “embarcação feita de tronco
mestiço de árvore” desenvolvendo a cultura da pesca e do transporte fluvial. O conhecimento
Grupo de Força
Unidade de
Transmissão
Rabeta
25
sobre a construção dos barcos mestiços foi construído ao longo do tempo, sendo a junção da
carpintaria portuguesa e indígena, estabelecendo-se em uma relação social e histórica
construída pelos membros das comunidades ribeirinhas.
Conforme Lins (2009), O primeiro construtor naval da Amazônia foi o índio, os
troncos que caíam nos rios e boiavam conforme as correntezas foram à inspiração para as suas
embarcações, que eram feitas do casco do tronco moldado com amarrações de cipó ou
construídas de um único tronco de árvore cavado a fogo ou machado. A capacidade de
construção naval do caboclo segundo especialistas é inquestionável, para muitos, o caboclo é
carpinteiro e armador naval por intuição.
Para Salorte (2010), A construção naval na Amazônia começou no século XVI quando
os portugueses perceberam a abundância de matéria-prima “madeira” e de mão-de-obra
“índios”. Atualmente a construção desses barcos em madeira é encontrada em estaleiros
informais que possuem carpinteiros navais que desenham esses barcos á partir da sua
imaginação, que os constroem e assentam motores para que naveguem pelos rios da
Amazônia. Dentre tantas aplicações, o transporte de cargas e de passageiros, por exemplo, é
realizado em barcos de madeira da floresta, o que lhes confere grande resistência e
durabilidade.
Segundo a Embrapa (2006), A aplicação desses barcos na Amazônia é vastamente
aplicada no escoamento dos produtos vindos do interior produzidos por agricultores que
praticam a agricultura familiar.
A Figura 8 apresenta a ilustração de uma embarcação típica do século XV.
Figura 8 – Embarcação indígena do século XV
Fonte: LINS Apud ANDRADE (1957)
26
A Figura 9 apresenta a ilustração de uma embarcação de pequeno porte utilizada no
transporte escolar na Amazônia.
Figura 9 – Embarcação de pequeno porte utilizada no transporte escolar
Fonte: RESTREPO (2016)
Ao mencionar a falta do dimensionamento da potência do motor de popa como sendo
a possível causa da ocorrência de manutenções periódicas, alto custo com manutenção
corretiva não programada e baixo rendimento do equipamento, ou seja, perda dos indices de
segurança e qualidade do motor de popa. Se torna necesário uma abordagem sobre a
manutenção, em especial a manutenção corretiva não programada.
2.4. Manutenção corretiva não programada
Conforme Brito (2003), sobre o conceito genérico de manutenção: Todo equipamento
ou maquinário esta sujeito a um processo de deterioração natural, principalmente se estiver
em atividade de funcionamento. Para que este bem mantenha a função ao qual foi concebido
deverá sofrer ao longo de sua vida útil reparações, inspeções programadas, de rotina
preventiva, de substituição de peça, de trocas de lubrificantes, limpezas, pinturas, correções de
defeitos, ou seja, um conjunto de ações que se denomina de manutenção.
Segundo Viana (2002), A manutenção corretiva de acordo com a ABNT é a
manutenção que ocorre após uma pane, sendo destinada a colocar um item em condições de
executar uma função requerida. A manutenção preditiva “corretiva planejada” é baseada no
acompanhamentoda máquina por monitoramento, mediçõese controle estatístico, e desta
27
forma,tentar predizer a proximidade da ocorrência da falha. Essa manutenção tem por
objetivo evitar a desmontagem para inspeção e utilizar o componente até o final da sua vida
útil.A manutenção corretiva não programada implica em alto custo de manutenção,
diminuição da vida útil das máquinas, diminuição do grau de confiabilidade e segurança do
equipamento.
Conforme BRITO (2003), A manutenção corretiva não programada implica em falta de
planejamento e alto custo de manutenção, diminuição da vida útil das máquinas, diminuição
do grau de confiabilidade e segurança do equipamento.
O Organograma 2 apresenta a classificação dos tipos de manutenção, com destaque na
cor vermelha para a manutenção corretiva não planejada.
Organograma 2 – Classificação dos tipos de manutenção
Fonte: BRITO (2003)
Em engenharia quando se fala em projetar um equipamento, uma das preocupações
dos projetistas e quanto aos objetivos de manutenção e a estratégias de manutenção para que o
equipamento opere com segurança e qualidade. A análise desses fatores é que escolhe qual
será a melhor aplicação para tratar a futura falha. Se corretivo, preventivo ou preditivo.
Conforme Brito (2003), O objetivo da manutenção e obter os níveis produtivos mais
elevados dos equipamentos, levando em consideração a segurança, ao criar condições para
detecção, avaliação e controle dos riscos que o equipamento possa oferecer aos usuários, e a
qualidade, pois o equipamento deve ter altos rendimentos em condições de higiene e controle
de poluentes.
Conforme Viana (2002), sobre a determinação da estratégia da manutenção: A
determinação da estratégia de manutenção a ser aplicada a um equipamento deve levar em
MANUTENÇÃO
MANUTENÇÃO PREVENTIVA
SISTEMÁTICA CONDICINOAL
MANUTENÇÃO CORRETIVA
PLANEJADANÃO
PLANEJADA
28
consideração dentre alguns fatores, o de recomendação do fabricante, ao qual, entende-se
como sendo o fator de que o projetista ao desenvolver o projeto, projetou o mesmo visando à
sua conservação, e o de segurança e meio ambiente que consiste nas exigências do manuseio
do equipamento objetivando a perfeita interação homem, máquina e meio ambiente.
2.5. Elementos de máquina e os tipos de esforços
2.5.1. Elementos de máquina
Conforme Sarkis (2012), engrenagem é a peça de formato cilíndrico, cônico ou reto,
formada de dentadura externa ou interna, cuja finalidade é transmitir movimento sem
deslizamento e potência, multiplicando os esforços com a finalidade de criar trabalho.
Segundo um fabricante de motor de popa (2008), A engrenagem é uma peça que altera
a direção e a magnitude de uma força a ser transmitida, e é utilizada em um mecanismo de
transmissão de força motriz. Uma pequena engrenagem é posta na parte mais baixa do eixo de
transmissão e é denominada“pinhão”, este se localiza em um ângulo reto com as engrenagens
de marcha à frente e à ré, então a direção de saída é alterada em 90º.
A Figura 10 apresenta a ilustração da função e estrutura do elemento de máquina
“pinhão” na transmissão de potência em um motor de popa.
Figura 10 – Função e estrutura do elemento de máquina “Pinhão”
Fonte: FABRICANTE (2008)
Pinhão
29
Segundo a fabricante de motor de popa (2012), No motor de popa, o motor tem
configuração no sentido vertical, se localizando longitudinalmente de modo que a árvore de
manivela se comunique diretamente ao hélice. A potência produzida no motor é transmitida
ao sistema de câmbio no interior da rabeta por meio do eixo de transmissão, o sistema de
câmbio converte a potência em força motriz e a transmite ao hélice.
A Figura 11 apresenta a ilustração da transmissão de potência em um motor de popa.
Figura 11 – Transmissão de potência de um motor de popa
Fonte: FABRICANTE (2008)
2.5.2. Tipos de esforços
Após uma pesquisa, observou-se que os tipos de esforços presentes nos elementos de
máquina engrenagem e pinhão correspondiam aos esforços de flexão, enquanto que ao
elemento eixo cardãn corresponde os esforços de torção e carga axial. Podemos intender
como funcionam esses esforços ao fazer uma abordagem sobre os ensaios destrutivos de
torção e flexão.
Conforme Norton (2013), Uma barra fina conforme mostra a Figura 12 é apoiada nas
extremidades e carregada transversalmente no centro de seu comprimento até a falha ocorrer.
Se o material for dúctil, a falha será por escoamento conforme a figura 12a, se o material for
frágil à viga se rompera como mostra a figura 12b.
30
A Figura 12 apresenta a ilustração da falha por flexão em material dúctil em (a) e
material frágil em (b).
Figura 12 – Falha por flexão
Fonte: NORTON (2013)
Conforme Norton (2013), Um corpo de prova de modo que possa ser torcido em torno
do seu eixo até que se rompa. A Figura 13 mostra dois corpos de prova, um de aço dúctil
conforme a Figura 13a, e um de ferro fundido frágil conforme a Figura 13b, observa-se que as
linhas pintadas ao longo de seus comprimentos que eram inicialmente retas, com a rotação
helicoidal na linha do corpo de prova dúctil após a falha, mostra que ele girou varias vezes
antes de romper, enquanto que no material frágil a linha da amostra permanece reta após a
falha, uma vez que não houve distorção plástica significativa antes da ruptura.
A Figura 13 apresenta a ilustração da falha por torção em material dúctil em (a) e
material frágil em (b).
Figura 13 – Falha por torção
Fonte: NORTON (2013)
31
A aplicação das referências é entendida quando aplicadas simultaneamente, os
elementos acima citados eixo cardãn e engrenagem, trabalham em conjunto para transmitir
movimento e potência, e assim gerar trabalho, ou seja, transformar a potência dos motores de
popa em força motriz no hélice para deslocar as embarcações.
Para Norton (2013), quando barras são solicitadas por um momento em relação ao seu
eixo longitudinal, diz-se que estão sobe torção e o momento aplicado é denominado “torque”
ou momento torçor. Essa configuração é comum a eixos de transmissão de potência em que o
vetor do momento aplicado seja paralelo ao eixo longitudinal de um corpo, em vez de se
transversal a ele como no caso da flexão, muitos elementos de máquinas são carregados com a
combinação de torques e momentos fletores.
A Figura 14 apresenta a ilustração de uma barra circular puramente torcional, em (a)
deflexão e em (b) distribuição de tensão de cisalhamento.
Figura 14 – Barra circular puramente torcional
Fonte: NORTON (2013)
Quando o motor de popa é dimensionado corretamente para aplicação em uma
embarcação, ele consegue transmitir movimento e potência sem colocar em risco os seus
elementos de máquinas com uma possível falha ou quebra por altos esforços de torção e
flexão. A forma correta de se dimensionar a potência de um motor de popa passa pelo estudo
da hidrodinâmica, e é através dela que se pode evitar que as falhas possam acontecer.
Segundo NORTON (2013), e na fase de projeto que são feitos todos os ensaios
destrutivos e não destrutivos, com o objetivo de garantir qualidade e segurança ao produto,
esses ensaios tem por objetivo observar o comportamento de um elemento sobe a ação de
forças internas e externas.
32
Quando um motor de popa é projetado, o fabricante informa o tipo de trabalho que ele
pode realizar através da sua potência dada em HP, isto após ter passado por ensaios e testes
durante o período de projeto para poder ser fabricado. Dentro destes parâmetros observa-se a
3º geração da manutenção, com base na engenharia de manutenção que através desses
ensaios, determinam o ciclo de vidas dos elementos e o tempo de utilização dos componentes,
para então, realizar os tipos de manutenção no equipamento. Porém, quando um motor de
popa é colocado em uma embarcação para que o hélice em contato com a água, transforme
força motriz em deslocamento pelos rios, sem o estudo da hidrodinâmica. O projeto é
abandonado e com ele a qualidade e a segurança do equipamento.
2.6. Mecânica dos fluídos
Conforme Rodrigues (2010), A mecânica dos fluídos estuda o comportamento físico
dos fluídos e suas propriedades, seja para realizar ou oferecer resistência a um trabalho, é
aplicado ao estudo do escoamento de líquidos e gases, divididos entre a estática dos fluidos e
a dinâmica dos fluídos. Para a estática, estuda as propriedades e as leis da física que regem o
comportamento dos fluídos livres da ação de forças externas. Para dinâmica, estuda o
comportamento dos fluídos em regime de movimento acelerado sob a ação de forças externas
responsáveis por transporte de massa.
Segundo Ramalho (2007), A primeira lei sobre a estática dos fluídos foi proposta por
Arquimedes. Nela, o estudo do equilíbrio dos líquidos é descrito como sendoa quantidade de
água deslocada é igual ao volume de seu corpo,a partir dela desenvolveu-se o princípio do
empuxo. A hidrostática forneceu subsídios ao início da dinâmica dos fluídos também
conhecido como “hidrodinâmica”.
Para Zigmantas (2010), O estudo da mecânica dos fluídos é utilizado dentre tantas
áreas do conhecimento para determinar as forças de resistência hidrodinamicas da água sobre
a embarcação, e desta forma, determinar o dimensionamento do sistema propulsivo.
2.6.1. Mecânica dos fluídos aplicada a embarcações
Segundo Schoeping (2014) Apud Man (2010), O dimensionamento do sistema
propulsivo de uma embarcação começa pelo estudo da resistência de avanço, com os números
adimensionais de Reynolds (Re) e de Froude (Fr), e utiliza-se do método de regressão e séries
históricas para reduzir o tempo gasto com ensaios em escala reduzida. Depois da resistência
33
ao avanço, se dimensiona e seleciona o propulsor.Por fim, levar-se em consideração o
conceito de “Margem de mar e motor”, para margem do mar utilizasse o acréscimo de 15%
até 30%, pois a embarcação nem sempre vai operar em condições de mar calmo e o seu casco
vai apresentar um nível de rugosidade mais alto com o passar dos tempos. Enquanto, que na
margem de motor, o motor deve operar em uma condição mais leve que a sua operação
máxima, entre 85% a 90% da sua capacidade máxima de operação.
O Organograma 3 apresenta o processo para estimar a potência instalada de uma
embarcação.
Organograma 3 - Processo para estimativa da potência instalada
SCHOEPING (2014)
Para Araújo (2014), A primeira fase do projeto de uma embarcação é a determinação
da resistência ao avanço do casco e o consequente dimensionamento do sistema propulsivo.
Tradicionalmente utilizasse os modelos em tamanhos reduzidos, o que representa uma
alternativa custosa. Através de análise computacional utilizasse o fator de forma para
considerar a parcela da resistência decorrente da forma do casco. Para as grandes
embarcações é necessário o ensaio experimental em tanques de reboque em laboratórios, com
modelos em escala reduzida. Atualmente os Softwares de simulação naval de dinâmica dos
34
fluídos computacional são bastante utilizados na área naval para resolver problemas
hidrodinâmicos das embarcações.
Os textos acima citados são de trabalho de conclusão de curso do curso de engenharia
naval, eles trazem informações importantes para este trabalho, ao qual, conforme mencionado
pelos dois autores, o início de todo projeto de uma embarcação é a determinaçãoda resistência
ao avanço, para então estimar-se a potência efetiva com a utilização do conceito de margem
do mar e motor na potência instalada de uma embarcação.
2.6.2. A estática dos fluídos aplicada a embarcações
Para Zigmantas (2010), A estática dos fluídos estuda a pressão e a sua variação no
interior do fluído, como não há movimento de uma camada do fluído em relação a outra, não
haverá tensões de cisalhaamento, e sim forças normais de pressão.
A Figura 15 apresenta a ilustração da força de pressão atuando normal sobre uma
superfície de fronteira móvel.
Figura 15 - Pressão atuando sobre uma área de um fluído
Fonte: ZIGMANTAS (2010)
Segundo Zigmantas (2010), se um objeto estiver submerso em um líquido, em sua
superfície a força vertical que age sobre esse corpo devido á pressão do líquido é chamada de
empuxo. O fenômeno da flutuação ocorre devido o fluído possuir uma propriedade física
denominada de tensão superficial, onde a camada superficial do líquido passa a ter o
comportamento de uma membrana elástica, fazendo com que um objeto de densidade maior
que a do líquido permaneça sobre a superfície do mesmo sem afundar. Como exemplo uma
(1)
35
fragata que navega em água salgada de densidade 1,025ton/m³ e tem deslocamento de 49ton.
Determine o volume submerso do casco quando navega em água do mar.
E = P (2)
ρ.g.Vs = m.g (3)
Vs = m/ρ (4)
Para que a fragata flutue, o empuxo é igual ao peso.
Vs = 4900/1,025
Vs = 4780m³
2.6.3. Dinâmica dos fluídos aplicada a embarcação
Segundo Garcia (2007), A dinâmica dos fluídos é a parte da mecânica dos fluídos que
estuda o escoamento dos fluídos, sendo estes sujeitos a forças externas que induzem o
movimento, visto que estes não oferecem resistência sobe a presença de forças de
cisalhamento sobre o mesmo ou parte dele não contido por recipiente como a superfície de
oceanos e rios. Por meio da descoberta da teoria da semelhança de Isaac Newton e do teorema
de Bridgman, conseguiu-se adotar modelos físicos para determinar o escoamento dos fluídos,
nos modelos hidrodinâmicos em oceanos usa-se a semelhança de Froude.
O estudo aplicado da análise dimensional e da análise adimensional é utilizado para
determinar a propulsão dos barcos através da resistência hidrodinâmica.
2.6.4. O estudo da análise dimensional e adimensional
Conforme Garcia (2007), Em análise dimensional as dimensões “unidades de
medidas” são grandezas algébricas, onde apenas se adiciona ou retira grandezas nas equações
quando ela tem a mesma dimensão. Trata-se de um ramo da física que se interessa pelas
unidades de medida das grandezas físicas, todas as unidades são arbitradas, tornando as
equações homogêneas, e um sistema de seis unidades básicas, das quais usasse três (massa,
comprimento e tempo) representadas pelas letras M, L e T.
A seguir, alguns exemplos das três grandezas.
36
1- Velocidade (v)
v = ∆s (5)
∆t
v = é a velocidade.
S = é expresso em metros, e representado por L.
t = é expresso em segundos, e representado por T.
v = L/T, ou empregada na forma; v = LT¹.
2- Força (F)
F= m.a (6)
F = é a força.
m = é expressa em kg, e representada por M.
a = é expressa em m/s², e representada por L/T².
F = ML/T² ou empregada na forma; F = MLT².
3- Pressão (p)
p = F (1)
A
p = é a pressão.
F = é expressa em N (kg*m/s²), e representada por MLT².
A = é expressa em m², e representada por L².
p = MLT²/L² ou empregada na forma; p = ML¹T².
Para Garcia (2007), O movimento de um barco na água adota a seguinte hipótese, o
movimento é retilíneo uniforme e ao longo da viagem, a quantidade de combustível queimado
na máquina tem massa desprezível em relação à massa total da embarcação, permitindo o uso
da equação F = m.a. Ou seja, a força resultante que atua no navio é nula, daí a velocidade ser
constante, então, a força de velocidade tem que ser igual à força externa que se opõem ao
movimento, essa força é denominada de resistência hidrodinâmica (R), Assim:
F = m.a (6)
F = t*S = µ(δu/δy)*S (7)
S = área de superfície molhada, submersa da embarcação.
Para Garcia (2007), A resistência hidrodinâmica de um corpo em movimento,
submerso (parcial ou completamente) pode ser escrita como função de:
37
ρ e μ= propriedades do fluído.
g = campo gravitacional local.
C = dimensões e forma geométrica do corpo.
v = velocidade do corpo em movimento.
p = pressão: altura e quantidade do fluido que agem sobre o corpo. No caso da embarcação
tem-se a atmosférica mais a altura da coluna d´água.
Onde:
R - resistência hidrodinâmica; R = MLT-² (em N ou kg*m/s²).
ρ - massa específica do fluído: água; ρ = ML-³ (em kg/m³).
μ - viscosidade dinâmica da água; μ = ML-¹T-¹ (em Pa*s).
g - aceleração da gravidade; g = MT-² (em m/s²).
C - comprimento da embarcação; C = L (em m).
v - velocidade (constante) da embarcação; v = LT-¹ (em m/s).
p - pressão (absoluta, em seção de interesse); p = ML-¹T-² (em Pa ou N/m²).
ν - μ/ρ, denominada viscosidade cinemática; ν = L²T-¹ (em m²/s).
Segundo Garcia (2007), A resistência pode ser expressa pela equação:
R = ½ρSv²f1(v/(gC)½ (8)
R = ρvC (9)
μ
A Figura 16 apresenta a ilustração da força de resistência hidrodinâmica (R).
Figura 16 – Força de resistência hidrodinâmica (R)
Fonte: GARCIA (2007)
38
Segundo Zigmantas (2010), Um grupo é adimensional quando não possui dimensão, o
princípio da análise adimensional está contido nos fluídos em movimento devido às forças de
Inercia (Fi), viscosidade (Fv), pressão (Fp), gravidade (Fg), tensão superficial (Fts) e
compressibilidade (Fc). Sendo os principais grupamentos aplicados a embarcações
denominados de números de Reynolds(Re) e Froude (Fr) que são obtidos por equações e
proporcionalidades (α):
Fi = m.a = ρ.Vol.VdV,α. ρ.V²L² (10)
dL
Fv = αµVL (11)
Fp = α∆PL² (12)
Fg = αgρL³ (13)
FTS = αsL (14)
Fc = EvA, αEv.L² (15)
Logo, o número de Reynolds (Re) e Froude (Fr) é expresso pelas equações:
Re = Fi= ρV²L² (16)
Fv µVL
Re = ρVL (17)
µ
Fr² = Fi = ρV²L² =V² (18)
Fg gρL³ gL
Fr = V (19)
g.L
Segundo Zigmantas (2010), O número de Reynolds é a razão das forças de inércia
para as forças de viscosidade. O quadrado do número de Froude é definido como a razão entre
a força de inércia e a da gravidade. Para modelos com uma superfície livre, as forças
predominantes são a de inércia e de gravidade, é o adimensional predominante é o número de
Froude, o numero de Reynolds compõem o adimensional e é dado pela equação:
Re = ρVL (17)
µ
39
Onde:
V (m/s) = é a velocidade do fluído.
L (m) = é o comprimento hidraulico do escoamento.
µ (Pa.s) = é a viscosidade dinâmica.
ρ (Kg.m³) = é a massa especifica do fluído.
Segundo Zigmantas (2010), Para navios, o diâmetro hidráulico é expresso pelo
comprimento (L) do casco da proa até a popa (variável). Substituindo as unidades nas
variáveis da equação, o resultado será um valor sem qualquer unidade (adimensional).
2.6.5. Resistência hidrodinâmica em embarcações
Segundo Garcia (2007), O estudo da dinâmica dos fluídos em barcos obedece à
sistemática de Froude que diz que as embarcações em movimento, independente da forma
geométrica, geram ondas e a força necessária para movimentar a embarcação esta decomposta
em duas componentes, a de atrito em decorrência da viscosidade da água, e a residual que
considera todas as demais componentes. Os coeficientes adimensionais de resistência
hidrodinâmica são:
a) Coeficiente de resistência total: Ct
Ct = Rt/(½ρSv²) (20)
Onde:
Rt = Resistência hidrodinâmica total.
ρ = massa especifica da água em que ocorre o movimento da embarcação.
S = Área da superfície submersa ou molhada da embarcação.
v = velocidade constante de operação da embarcação.
b) Coeficiente de resistência de atrito: Ca
Ca = Ra/(½ρSv²) (21)
Onde:
Ra = resistência hidrodinâmica devido ao atrito.
ρ = massa específica da água em que ocorre o movimento da embarcação.
40
S = Área de superfície submersa ou molhada da embarcação.
v = velocidade constante de operação da embarcação.
c) Coeficiente de resistência residual: Cr
Cr = Rr/(½ρSv²) (22)
Onde:
Rr = Resistência hidrodinâmica residual.
ρ = massa específica da água em que ocorre o movimento da embarcação.
S = Área de superfície submersa ou molhada da embarcação.
v = velocidade constante de operação da embarcação.
Logo, o coeficiente de resistência total: Ct
Ct = Ca + Cr (23)
Para Garcia (2007), os coeficientes dimensionais de resistência hidrodinâmicas são a
forma geométrica que pode favorecer ou dificultar o fluxo do fluído em torno do corpo. Entre
os coeficientes que estão ligados a resistência hidrodinâmica, tem-se:
a) Coeficiente prismático (Cp): O coeficiente prismático indica a porcentagem que o
barco ocupa do prisma formado pela área da seção mestra ao longo de todo seu
comprimento. Quanto maior esse valor maior será os valores de resistência
hidrodinâmica para a mesma velocidade de operação:
Cp =V/(Asm*C) (24)
Onde:
Cp = Coeficiente prismático (adimensional).
V = volume de deslocamento, em m³.
Asm = Área da seção mestra da embarcação, em m².
C = comprimento na linha de água, em m.
41
b) Relação Comprimento-Boca (C/B): Essa relação indica a esbeltes da embarcação
sobre o ponto de vista hidrodinâmica, quanto maior, menor será a resistência.
Normalmente usasse valores na ordem de: 3,0 ≤ C/B ≤ 10,0.
c) Relação Boca-Calado (B/H): Essa relação indica a dimensão exposta submetida ao
fluxo, quando B/H for grande indica placa plana horizontal (deitada) no fluxo e tende
a colabora mais com o turbilhamento do fluxo, e quando B/H for pequeno indica placa
plana vertical (em pé) e tende a colaborar menos com o turbilhamento do fluxo. Esta
relação está diretamente relacionada com a estabilidade esão aceitos valores na ordem
de: 2,0≤ B/H ≤4,0.
Segundo Garcia (2007), Deve ser observado que nas formulações apresentadas para a
determinação da resistência hidrodinâmica (R ou Rt), não foram consideradas componentes
externas como vento, correnteza e ondas. Os ventos por terem viscosidade e densidade muito
menores que a da água, é comum ser desprezada. Nas correntezas, a velocidade da correnteza
e considerada no valor da velocidade de operação. Nas ondas a resistência residual considera
é somente a das ondas geradas pela própria embarcação.
Segundo Zigmantas (2010), O navio ao navegar enfrenta sobre o casco uma resistência
à propulsão devido ao arraste ou fricção, ao qual produzira uma camada limite turbulenta ao
escoamento. A força de resistência à propulsão será então basicamente devido à fricção da
água com o casco.
2.6.6. Metodologia de seleção Motor/Hélice de uma fabricante de motores de popa
Segundo um fabricante de motor de popa (2008), para seleção de motor e hélice é
necessário conhecer as especificações do casco, classificar a embarcação, saber a resistência à
navegação e a velocidade de casco para selecionar o motor. O fabricante utiliza a equação
BHP/Δ:Vs/√Lwl, para demonstrar a relação existente entre a embarcação com a potência do
motor e a velocidade de navegação. Esse cálculo serve para selecionar o motor de popa que
proporcione a velocidade requerida pelo projeto, e assim estimar a velocidade do barco com o
motor instalado.
Como o estudo utilizará uma embarcação de pesca com fundo em V do tipo
“deslocamento”. Utilizou-se a seguinte referência do fabricante.
42
Conforme a Fabricante (2008), a resistência total na navegação dos barcos do tipo
“deslocamento” na baixa velocidade é de resistência por atrito, e com o aumento da
velocidade a resistência passa a ser de geração de ondas e de geração de redemoinhos.
Conforme a relação de velocidade e comprimento (Vs/√Lwl) se aproxima de 2,6, a resistência
total aumenta drasticamente provocando uma resistência por geração de ondas extremamente
alta, a esta velocidade denomina-se de velocidade do casco. A partir daí, a velocidade da
embarcação não aumentará, mesmo que a potência do motor aumente, e qualquer aumento de
potência irá gerar apenas ondas.
A Figura 17 apresenta a relação “Vs/√Lwl” onde o valor 2,6 determina a velocidade
do casco, em 1º deslocamento, em 2º semi-planeio e em 3º planeio.
Figura 17 – Relação “Vs/√Lwl”
Fonte: FABRICANTE (2008)
Conforme a Fabricante (2008), as especificações dos coeficientes dimensionais da
embarcação são:
a) Especificação do casco
A Figura 18 apresenta a especificação do casco da embarcação.
43
Figura 18 – Medidas do casco
Fonte: FABRICANTE (2008)
Onde:
Lwl (m): comprimento da linha de flutuação.
Bwl (m): largura da linha de flutuação.
d (m): calado a meia-nau.
Δ (ton): tonelagem de deslocamento.
b) A tonelegem de deslocamento (Δ): é o peso de água deslocada pela embarcação,
que corresponde ao peso total da embarcação, obedecendo ao princípio de
arquimedes, podendo ser calculada pela equação:
Δ (ton) = Lwl (m) x Bwl (m) x d (m) x Cb x 1,025 (25)
Onde:
Cb = Coeficiente de bloco.
1,025 = Densidade especifica da água do mar (ton/m³).
Lwl (m) x Bwl (m) x d (m) x Cb = indica o volume da parte submersa da embarcação.
c) Coeficiente de bloco (Cb): é a proporção de um bloco retângular com volume
equivalente á porção submersa da embarcação.
44
A Tabela 1 apresenta a seleção do tipo de aplicação da embarcação, pela observação
da forma do casco e do coeficiente de bloco “Cb”.
Tabela 1 – Seleção do tipo de aplicação da embarcação
Fonte: FABRICANTE (2008)
45
A Figura 19 apresenta o volume da parte submersa da embarcação “Cb”.
Figura 19 – Coeficiente de bloco “Cb”
Fonte: FABRICANTE (2008)
Na ausência do Cb quando a embarcação não e projetada, pode-se usar a equação do
volume submerso:
Vs = m/ρ (4)
Conforme a Fabricante (2008), para determinar a potência do motor e a velocidade da
embarcação utiliza-se a equação:
BHP/Δ:Vs/√Lwl (26)
a) Para estimar a potência do motor usa-se BHP/Δ, e se adiciona os fatores marítimos
em 10% e o fator de motor em 95%.Por fatores marítimos, entende-se que em
condições reais de navegação a resistência aumenta devido a ventos, ondas e
correntezas. Por fator de motor, entende-se que a eficiência do hélice diminui com
a contaminação e os danos causados pela utilização. Então, ao selecionar a
potência do motor e recomendado deixar uma margem de tolerância para esses
fatores.
b) Para estimar a velocidade da embarcação usa-se Vs/√Lwl, Obtenha BHP/Δ, depois
Obtenha Vs/√Lwl, Utilizando a curva BHP/Δ:Vs/√Lwl, desenhe uma linha
perpendicular a partir do valor BHP/Δ. Leia o valor Vs/√Lwl no ponto onde a linha
cruza uma das curvas normal, bom, fino, tipo V ou escalonado, por fim, Obtenha a
Vs.
46
A Figura 20 apresenta a curva da equação BHP/Δ:Vs/√Lwl, que relaciona a forma
geométrica da embarcação, a potência do motor e a velocidade de navegação da embarcação.
Figura 20 - Curva BHP/Δ:Vs/√Lwl
Fonte: FABRICANTE (2008)
47
3. PROCEDIMENTO METODOLOGICO
3.1. Pesquisa de campo
O presente trabalho fez uma pesquisa de campo no centro da cidade de Manaus, no
local conhecido como “beira” situado em frente a cidade de Manaus, mas precisamente em
frente a feira municipal de manaus para apuração de dados referentes ao dimensionamento de
motores de popa em embarcações de pequeno porte utilizados no setor de transporte de
pessoas e mercadorias.
O Quadro 1 apresenta os dados da pesquisa de campo realizado na local denominado
de “beira” em frente à cidade de Manaus.
Quadro 1 – Dados da pesquisa de campo
DADOS DA PESQUISA
Data 26/11/2017
Horário 11:00h – 13:00h
Número de amostras 12
Fonte: AUTOR (2017)
A Figura 21 apresenta a vista do lado esquerdo do local denominado de “beira”
situado à frente da cidade de Manaus.
Figura 21 – Vista do lado esquerdo da beira em frente à cidade de Manaus
Fonte: AUTOR (2017)
48
A Figura 22 apresenta embarcações de transporte de passageiros e mercadorias do
local denominado de “beira” situado na frente da cidade de Manaus.
Figura 22 – Embarcações de transporte de passageiros e mercadorias I
Fonte: AUTOR (2017)
A Figura 23 apresenta embarcações de transporte de passageiros e mercadorias do
local denominado de “beira” situado na frente da cidade de Manaus.
Figura 23 – Embarcações de transporte de passageiros e mercadorias II
Fonte: AUTOR (2017)
A B
49
A Figura 24 apresenta embarcações de transporte de passageiros e mercadorias do
local denominado de “beira” situado na frente da cidade de Manaus.
Figura 24 – Embarcações de transporte de passageiros e mercadorias III
Fonte: AUTOR (2017)
O Quadro 2 apresenta as medidas das embarcações de transporte de passageiros e
mercadorias I. Indo da esquerda para direita.
Quadro 2 – Dimensões das embarcações de transporte de passageiros e mercadorias I
Embarcação Comprimento (L) Boca (B)
70hp 6,0m 1,8m
15hp 5,5m 1,0m
15hp 5,5m 1,0m
15hp 5,5m 1,2m
40hp 5,0m 1,5m
40hp 5,0m 1,5m
Fonte: AUTOR (2017)
A B
50
O Quadro 3 apresenta as medidas das embarcações de transporte de passageiros e
mercadorias II. Proprietário Sr. Erivaldo Teixeira dos Santos.
Quadro 3 – Dimensões das embarcações de transporte de passageiros e mercadorias II
Embarcação Comprimento (L) Boca (B)
(A)15hp 5,5m 1,40m
(A)15hp 5,5m 1,50m
(B)115hp 8,0m 1,80m
(B)2t/40hp 6,0m 1,50m
Fonte: AUTOR (2017)
O Quadro 4 apresenta as medidas das embarcações de transporte de passageiros e
mercadorias III.
Quadro 4 – Dimensões das embarcações de transporte de passageiros e mercadorias III
Embarcação Comprimento (L) Boca (B)
(A) 15hp 5,5m 1,0m
(B) 70hp 6,0m 1,5m
Fonte: AUTOR (2017)
Os dados apurados na pesquisa de campo serão comentados e analisados em resultados
e discussões.
Essa pesquisa de campo tem por objetivo dar sustentação e embassamento a este
trabalho, e principalmente, constatar-se a necessidade e a importância do estudo de
dimensionamento do sistema propulsivo para embarcações de pequeno porte.
A pesquisa de campo terá um melhor entendimento quando for analisada e comparada
com a proposta deste estudo, ao qual, observa-se o procedimento correto para
dimensionamento do sistema propulsivo de uma embarcação de pequeno porte. As
abordagens seguintes exemplificam de forma detalhada como funciona este procedimento.
51
3.2. Determinando os dados de entrada necessários ao dimensionamento
a) A pesquisa utilizou-se do projeto para barcos de pesca com fundo em V construídos
com tabuas ou compensados da FAO documento técnico sobre pescas 134, ver. 2,
Roma, 2008.
A Tabela 2 apresenta os dados de entrada das dimensões dos barcos apresentados
modelos da metodologia.
Tabela 2 - Dados de entrada dos barcos modelos
Dimensões Barco de 5,2m Barco de 6,3m
Comprimento total 5,2m 6,3m
Boca 1,85m 1,85m
Pontal 0,72m 0,72m
Numero cúbico 6,9m³ 8,4m³
Peso 400 Kg 490 Kg
Capacidade 300 Kg 350 Kg
Peso com carga 700 Kg 840 Kg
Motor recomendado 4-6 HP 5-8 HP
Velocidade de serviço 5,5 nós 6 nós
Fonte: FAO (2008)
b) Acréscimo da margem de mar e motor segundo Schoeping (2014);
1. Acréscimo da margem de mar: 15 - 30%;
2. Acréscimo da margem de motor: 85 - 90%;
c) Acréscimo da margem de mar e motor segundo a Fabricante (2008);
1. Acréscimo da margem de mar: 10%;
2. Acréscimo da margem de motor: 95%;
d) ρ = massa especifica da água do mar = 1,025ton/m³
e) Conforme a Fabricante de motor de popa (2008), a Velocidade do casco ou pico de
velocidade máxima = 2,6 (adimensional).
52
3.3. Definição dos cálculos necessários ao dimensionamento
Os cálculos necessários ao dimensionamento são:
a) A tonelagem do deslocamento (Δ), dada pela equação:
Δ (ton) = Lwl (m) x Bwl (m) x d (m) x Cb x 1,025 (25)
b) O coeficiente de bloco (Cb), equivalente à porção de água submersa da
embarcação, para que a embarcação flutue o empuxo deve ser igual ao peso,
obedecendo ao princípio de Arquimedes, dada pela equação:
Vs = m/ρ (4)
c) Estimativa da potência (BHP), dada pela equação:
BHP/Δ = Vs/√Lwl (26)
Observação: Sabendo a tonelagem do deslocamento (Δ), utiliza-se a relação velocidade e
comprimento (Vs/√Lwl) que estima o valor de 2,6 como a velocidade do casconaequação
BHP/Δ=Vs/√Lwl, Então, Estima-se a potência do motor de popa em (HP), levando em
consideração os fatores marítimos entre 10% - 30% e margem do motor entre 85% - 95%.
d) Estimativa da velocidade da embarcação (Vs), dada pela equação:
Vs/√Lwl : 2,6 (27)
Observação: Calcula-se a velocidade da embarcação (Vs), por meio de Vs/√Lwl:2,6, e
utilizando a curva da equação BHP/Δ:Vs/√Lwl, estima-se o tipo de deslocamento da
embarcação.
53
3.4. Testando a metodologia
3.4.1. Embarcação de 5,2m:
a) A tonelagem do deslocamento (Δ):
Δ (ton) = 5,2m x 1,85m x 0,72m x 0,6 x1,025ton/m³ (25)
Δ (ton) = 4.259ton.
b) Coeficiente de bloco “Cb” ou volume submerso “Vs”:
Vs = m/ρ (4)
Vs= 0.7ton
1.025ton/m³
Vs = 0.68m³ ou Cb = 0,6.
c) Utilizando a equação BHP/Δ:Vs/√Lwl, em que Vs/√Lwl tido como velocidade do
casco é 2,6. Estimou-se a potência do motor de popa em (HP), levando em
consideração os fatores marítimos em 20% e margem do motor em 85%.
BHP/Δ:Vs/√Lwl (26)
BHP (HP) = Δ x 2.6
BHP (HP) = 4.259ton x 2.6
BHP (HP) = 11HP.
1. 11HP x 20% = 2.2 HP (margem de fator marítimo)
2. 11HP x 85% = 9.35 HP (margem do fator motor)
Observação: Somando-se 11HP + 2.2HP + 9.35HP = 22.55HP. Normalmente os fabricantes
de motor de popa fabricam motores de 20HP e 25HP. Então o motor de popa estimado e de
25HP. A relação BHP/Δ, com os valores calculados são 25HP/4.259ton, que é iguala 5.8 na
linha da curva da equação BHP/Δ.
d) Calcular a velocidadeda embarcação (Vs), por meio de Vs/√Lwl:2,6, e utilizando a
curva da equação BHP/Δ:Vs/√Lwl, estima-se o tipo de deslocamento do barco 5,2m.
54
Vs/√Lwl = 2.6 (27)
Vs = 2.6 x √Lwl
Vs = 2.6 x 2.28
Vs = 5.928912211
Vs = 6 nós.
A Figura 25 apresenta os valores de relação BHP/Δ:Vs/√Lwl do barco de 5,2m.
Figura 25 - Relação BHP/Δ:Vs/√Lwl do barco de 5,2m
Fonte: AUTOR (2008)
3.4.2. Embarcação de 6,3m:
2.6
5.8
55
a) A tonelagem do deslocamento (Δ):
Δ (ton) = 6,3m x 1,85m x 0,72m x 0,8 x1,025ton/m³ (25)
Δ (ton) = 6.881ton.
b) Coeficiente de bloco “Cb” = volume submerso “Vs”:
Vs = m/ρ (4)
Vs = 0.84ton
1.025ton/m³
Vs = 0.81m³ ou Cb = 0,8.
c) Utilizando a equação BHP/Δ:Vs/√Lwl,em que Vs/√Lwl tido como velocidade do
casco é 2,6. Estimou-se a potência do motor de popa em (HP), levando em
consideração os fatores marítimos em 20% e margem do motor em 85%.
BHP/Δ:Vs/√Lwl (26)
BHP (HP) = Δ x 2.6
BHP (HP) = 6.881 x 2.6
BHP (HP) = 17HP
1. 17HP x 20% = 3.4 HP (margem de fator marítimo)
2. 17HP x 85% = 14.45 HP (margem do motor)
Observação: Somando-se 17HP + 3.4HP + 14.4 HP = 34.85HP. Normalmente os fabricantes
de motor de popa fabricam motores de 25HP e 40HP. Então o motor de popa estimado e de
40HP. A relação BHP/Δ, com os valores calculados e 40HP/6.881ton, que é igual a 5.8 na
linha da curva da equação BHP/Δ.
d) Calcular a velocidadeda embarcação (Vs), por meio deVs/√Lwl:2,6, e utilizando a
curva da equação BHP/Δ:Vs/√Lwl, estima-se o tipo de deslocamento do barco 6,3m.
Vs/√Lwl = 2.6 (27)
Vs = 2.6 x √Lwl
Vs = 2.6 x 2.5
56
Vs = 6.525948207
Vs = 6,5 nós.
A Figura 26 apresenta os valores de relação BHP/Δ:Vs/√Lwl do barco de 6,3m.
Figura 26 - Relação BHP/Δ:Vs/√Lwl do barco de 6,3m
Fonte: AUTOR (2017)
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Sobre a pesquisa de campo, observou-se que das 12 amostras que foram coletadas, 6
amostras estão com uma “possível” baixa potência, e que a correção deste erro é feita com a
diminuição da largura (boca) e calado (altura) da embarcação, de modo que facilite o
2.6
5.8
57
deslocamento da embarcação pela diminuição da área de contato do casco do barco com a
água, ou seja, diminuição da resistência hidrodinâmica. Observou-se também que as outras 6
embarcações, estão relativamente dentro do padrão de dimensionamento de potência de motor
de popa, a incerteza desta afirmação se deve pelo fato de não se saber o peso das
embarcações, pois elas estavam em água na hora que as fotos foram tiradas e seus donos não
sabiam qual o peso das suas embarcações. Sem o valor ”peso da embarcação” tido como um
dos valores de entrada, não se consegue estimar se a potência do motor esta correta.
O Quadro 5 apresenta as embarcações com possível dimensionamento de potência
correto.
Quadro 5 – Embarcações com possível dimensionamento de potência correto
Embarcação Comprimento (L) Boca (B)
70hp – Quadro 2 6,0m 1,80m
40hp – Quadro 2 5,0m 1,5m
40hp – Quadro 2 5,0m 1,5m
(B)115hp – Quadro 3 8,0m 1,80m
(B)2t/40hp – Quadro 3 6,0m 1,50m
(B)70hp – Quadro 4 6,0m 1,5m
Fonte: AUTOR (2017)
Sobre a metodologia desta pesquisa, os resultados encontrados podem ser observados
em detalhe na Tabela 3, que apresenta os valores estimados com o método, em destaque
vermelho-negrito os valores de potência e velocidade tidas como modelo da pesquisa.
A Tabela 3 apresenta os valores estimados dos barcos modelos da metodologia.
Tabela 3 – Valores estimados dos barcos modelos
Descrição Equação Barco 5,2m Barco 6,3m
Tonelagem do
deslocamento (Δ)
Δ (ton) = Lwl (m) x Bwl
(m) x d (m) x Cb x 1,025 4.259ton 6.881ton
Coeficiente de bloco
(Cb) Vs = m/ρ 0,6 0,8
Potência (HP) BHP (HP) = Δ x 2.6 +
fatores de mar e motor 25 HP 40 HP
Velocidade (Vs) Vs/√Lwl = 2.6 6 nós 6,5 nós
Fonte: AUTOR (2017)
58
Os resultados encontrados na metodologia podem ser analisados em detalhe através da
Tabela 4 e Tabela 5, que apresenta os valores comparativos dos barcos modelos da pesquisa.
Nela comparasse os valores de potência do motor e velocidade da embarcação, com os valores
de entrada estipulados pelo projeto da FAO e os valores estimados pelo MÉTODO.
A Tabela 4 apresenta os valores de entrada e os estimados do barco 5,2m.
Tabela 4 – Valores comparativos do barco 5,2m
Embarcação
Barco 5,2m
(valor de entrada pela FAO)
Barco 5,2m
(valor estimado pelo MÉTODO)
Potência (HP) 4 - 6 HP 25 HP
Velocidade (Vs) 5,5 nós 6 nós
Fonte: AUTOR (2017)
A Tabela 5 apresenta os valores de entrada e os estimados do barco 6,3m.
Tabela 5 – Valores comparativos do barco 6,3m
Embarcação
Barco 6,3m
(valor de entrada pela FAO)
Barco 6,3m
(valor estimado pelo MÉTODO)
Potência (HP) 5 - 8 HP 40 HP
Velocidade (Vs) 6 nós 6,5 nós
Fonte: AUTOR (2017)
A diferença entre as potências de motor se deve a uma padronização das fabricantes de
motores de popa, ao qual, produz-se na ordem de 15, 20, 25, 30, 40, 50hp..., para o barco de
5,2m o valor 22.55HP e arredondado para 25HP, para o barco 6,3m o valor 35.85HP e
arredondado para 40HP.
Os resultados obtidos mostram que as velocidades das embarcações são praticamente
as mesmas, diferindo-se em 0,5 nós entre a estipulada pela FAO e a estipulada pela
metodologia. Porém, houve uma grande diferença entre os valores de potência de motor
estipulado pela FAO e o estipulado pela metodologia. Para o barco de 5,2m o motor
estipulado pela FAO apresenta apenas 25% da capacidade requerida necessária para deslocar
59
esta embarcação, enquanto que no barco de 6,3m o motor estipulado pela FAO apresenta
apenas 20% da capacidade necessária desta embarcação.
Ao analisar a curva da equação BHP/Δ:Vs/√Lwl, observou-se que os dois barcos
modelos utilizados na metodologia, terão a velocidade do tipo “deslocamento bom” que
corresponde as embarcações de velocidade média, o que representa uma boa velocidade para
embarcações do tipo “deslocamento”.
Por meio desta pesquisa, buscou-se o desenvolvimento de uma metodologia para o
dimensionamento da potência de motores de popa para embarcações de pequeno porte, ao
qual, se estabeleceu os respectivos aos objetivos específicos:
Caracterização dos problemas oriundos da falta de dimensionamento, o que foi feito
com uma revisão de literatura sobre os temas de manutenção, elementos de máquinas e seus
esforços, e mecânica dos fluidos.
Determinação dos dados de entrada necessários ao dimensionamento, ao qual,
utilizou-se do arquivo FAO documento técnico sobre as pescas 134 ver. 2 (2008), intitulado
“projetos para barcos de pesca: 2 barcos com fundo em V construídos com tábuas ou
compensado”, ao qual corresponde ao formato de casco mais utilizado na região amazônica.
Bem como, de revisão literária que possibilitou a utilização de todos os dados de entrada
necessários para serem usados nas equações.
Definição dos cálculos necessários ao dimensionamento, ao qual, utilizou-se das
apostilas de treinamento de um fabricante de motor de popa (2008) e (2012), de onde se
retirou o referencial teórico de um método deste fabricante para seleção do sistema
propulsivo.
Para testar a metodologia da pesquisa, utilizou-se dos dados de entrada do casco dos
barcos modelos da FAO, e deoutros dados obtidos com a revisão literária, ao qual, foram
aplicados nas equações dametodologia do fabricante de motor de popa, possibilitando assim,
estimar a potência do motor e a velocidade da embarcação. Bem como, o tipo de
deslocamento que a embarcação irá apresenta em água.
5. CONCLUSÃO
Por meio desta pesquisa buscou-se estabelecer que a possível causa da manutenção
corretiva não programada nos elementos de máquinas desses motores se deve a falta do
estudo da mecânica dos fluídos, porém, nada se pode afirmar sobre essa hipótese, visto que
para fazer esta afirmação é necessário colocar o motor de popa em uma embarcação de
60
tamanho maior do que ele possa realizar trabalho, e acompanhar este motor desde a primeira
utilização até a ocorrência da falha ou quebra do equipamento, e então, analisa-lo por meio de
ensaios metalógrafos para saber qual o real motivo da falha.
Conclui-se com esta pesquisa que tanto o objetivo geral quanto os objetivos
específicos foram alcançados, pois, conseguiu-se realizar a estimativa da potência do motor,
da velocidade da embarcação, do tipo de deslocamento desta em água, bem como, fazer uma
comparação entre valores estipulados pelo projeto dos barcos modelos da FAO e os
estipulados pelo método desta pesquisa.
Esta pesquisa utilizou-se como suas referências os estudos de embarcações de grande
porte, ao qual, se utilizou apenas as teorias referentes ao casco e as resistências
hidrodinâmicas da água sobre a embarcação. Não foi feita uma comparação com outros
trabalhos similares, e sim, uma adaptação de trabalhos de embarcações de grande porte para
esta pesquisa referente a embarcações de pequeno porte.
Propõe-se que o presente trabalho seja ponto de partida para futuros estudos como, por
exemplo, a influência do fator forma do casco em embarcações de pequeno porte para
qualidade e segurança da navegação, a utilização deste como referência a outros tipos e/ou
formatos de casco, ou a utilização deste em comparação com o método de outros fabricantes
para que seja feita uma análise de qual metodologia proporciona os resultados mais aceitáveis,
acompanhados de testes extensivos para verificar se os valores estipulados pelos métodos são
correspondentes com a embarcação em água, testes estes, ao qual demandara altos custos de
investimento, para que seja realizada uma conclusão global sobre o tema.
Portanto, espera-se que este trabalho possa servir de ajuda para todos aqueles que
direta ou indiretamente necessitem de dimensionar a potência de motores de popa para
embarcações de pequeno porte.
61
6. REFERÊNCIAS
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Avanço de embarcações através da Dinâmica dos Fluidos Computacional, São Paulo, 2014.
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PRONACI Manutenção, Portugal, 2003.
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aoAcai_2ed/paginas/colheita.htm em 08/05/2016 as 20h:28min.
GARCIA, Hilton Aparecido. Hidrodinâmica: Ênfase a Embarcações Fluviais. Notas de aula.
Jaú: ago/2007.
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Amazônia. VI Simpósio Nacional de História Cultural. 2009.
GULBRANDSEN, Projetos para barcos de pesca: 2. Fundo em V construção com tábuas ou
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MARTINS, Jorge. Motores de Combustão Interna, 2.ed, Porto, 2004.
MAHLE, Manual Técnico. Curso Mahle Metal Leve Motores de Combustão Interna, 2012.
MELCONIAN, Sarkis. Elementos de Máquinas, 10.ed, São Paulo, 2012.
NORTON, Robert L. Projeto de Máquinas: uma abordagem integrada, tradução:
KonsttantinosDimitriouStavropoulos, 4.ed, Porto Alegre, 2013.
RODRIGUES, Luiz Eduardo Miranda J. Mecânica dos Fluídos, IFECT, São Paulo, 2010.
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Soares. Os Fenômenos da Física 1. 9º ed. São Paulo; moderna, 2007.
62
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YAMAHA, Apostila de Treinamento Técnico. Motor de Popa 2T e 4T, 2.ed, 2012.
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Navio. 1ºed. Belém-PA, 2010.
