BÁSICO DE MOTORES - O ciclo quatro tempos

O BÁSICO DE MOTORES

Nickolaus Otto inventou o ciclo 4 tempos em 1862. Mais detalhes de como o ciclo 4 tempos funciona, juntamente com as fotos dos primeiros motores Otto podem ser vistos no próximo blog.

Em 1892  Rudolph Diesel inventou o motor de compressão por ignição, atualmente motor Diesel em homenagem ao mesmo. O primeiro motor a funcionar foi construído em Augsburg Maschinenfabrik (agora parte do grupo MAN B&W) em 1897. O motor de um único cilindro foi usado para potenciar uma máquina estacionária. Pesava cinco toneladas e produzia 20 hp a 172 rpm! O motor operava com uma eficiência de 26.2%.

Em 1912 o primeiro navio a ter motores diesel instados foi o Selandia. Eram motores de 8 cilindros a 4 tempos.

Imprima aqui uma cópia do original da patente da invenção de Rudolf Diesel (coloque em uma moldura e fixe na CCM).

O ciclo 4 tempo é assim denominado porque gasta-se quatro cursos do pistão para completar os processos necessários de conversão  da energia do combustível em trabalho. Pelo fato do motor ser recíproco, isto significa que o pistão deve mover-se duas vezes para cima e para baixo no interior do cilindro, e consequentemente o eixo de manivelas deve girar duas vezes.
Os quatro cursos do pistão são conhecidos como curso de admissão, compressão, expansão e descarga. 

1.        ADMISSÃO: O eixo de manivelas está girando no sentido horário e o pistão move-se no interior do cilindro. A válvula de admissão é aberta e uma carga de ar fresco  está sendo admitida ou empurrada para o interior do cilindro pelo turbosoprador.

2.    COMPRESSÃO: A válvula de admissão está fechada e a carga de ar está sendo comprimida pelo pistão à medida que se move para cima no interior do cilindro. Uma vez que se está transferindo energia para o ar, sua prssão e temperatura aumentam. Quando o pistão está se aproximando da parte superior (conhecido como Ponto Morto Superior – PMS) a prssão está acima de 100 bar e a temperatura ultrapassa facilmente os 500°C.

3.    EXPANSÃO: Pouco antes do PMS combustível é injetado no interior do cilindro pelo injetor de combustível. O combustível é atomizado na forma de gotículas. Pelo fato de serem diminutas estas gotículas se aquecem muito rapidamente e começam e entram em combustão à medida que o pistão passa sobre o PMS. O gás de expansão do combustível queimado no oxigênio força o pistão para baixo dentro do cilindro, consequentemente girando o eixo de manivelas. É durante este ciclo que a energia de trabalho está sendo carregada no motor; durante os outros três ciclos do pistão, o motor está despreendendo trabalho.

4.    DESCARGA: À medida que o pistão se aproxima da parte inferior do cilindro (conhecido como Ponto Morto Inferior – PMI) a válvula de descarga começa a abrir. Quando o pistão agora começa a se mover para cima no interior do cilindro, os gases quentes (consistindo na maioria de nitrogênio, dióxido de carbono, vapor de água e oxigênio não utilizado) são expelido do interior do cilindro. À medida que o pistão se aproxima do PMS novamente a válvula de admissão começa a abri e o ciclo se repete.

Procedimento para Partida e Parada de Geradores em um Navio

Procedimento para Partida e Parada de Geradores em um Navio

Um gerador em um navio é conhecido como o coração do navio. Gerador do navio requer cuidado especial, atenção e manutenção para um funcionamento efetivo e econômico. Além disso, quando se trata da operação de um gerador num navio, é um jogo totalmente diferente.

Diferente dos geradores convencionais que usamos só em terra, um gerador do navio requer um procedimento especial para partida e parada. Embora não seja muito complexo, o processo requer um sistema a ser seguido etapa por etapa . Se saltarmos ao menos uma única etapa pode ocorrer falha na partida ou parada do gerador e pode até levar a um “Black-out”, uma situação que todos nós no navio tentamos fazer o máximo para se manter afastado. Neste artigo, trazemos um procedimento preciso, etapa por etapa para partida e parada de um gerador no navio.

Procedimento de partida do gerador

Partida Automático

• 1.     Este método só possível se uma quantidade de ar suficiente estiver disponível. As válvulas de ar de partida e intertravamento estão operando como na operação de uma catraca do MCP.
• 2.     Neste método, o operador não tem muito o que fazer, já que o gerador parte por si só dependendo da ecessidade de carga.
• 3.     No entanto, durante Manobras e em áreas restritas, o operador tem de partir o motor indo até o Sistema de Gerenciamento de Potência (PMS) comuputadorizado. Uma vez que esteja na página (seção) do sistema de potência, o operador precisa ir até a página do gerador e clicar no botão start.
• 4.     No sistema PMS, a automação segue a sequência de partida, ajustando a tensão e freqüência do gerador que está entrando no barramento e o mesmo assume a carga automaticamente.
• 5.     No caso de uma condição de blackout outra condição adversa, o operador deve iniciar a partida do gerador manualmente.

Partida Manual

O processo manual é totalmente diferente do sistema de arranque automático. Os seguintes passos devem ser seguidos.

• 1.     Verifique se todas válvulas necessárias e linhas estejam abertas e que nenhum intertravamento esteja ativo no gerador antes de operá-lo.
• 2.     Geralmente antes de se dar partida no gerador os rubinetes estão abertos e faz-se uma pequena injeção de ar com a alavanca de partida. Depois disso, a alavanca é trazida de volta à posição zero, o que garante que não há qualquer vazamento de água no gerador (observa-se o escape de ar pelos rubinetes e avalia-se a presença de água no interior das câmaras de combustão). O vazamento pode ser dos cabeçotes, camisas ou do turbosoprador.
• 3.     A etapa é realizada colocando-se o controle para a posição local e então o gerador é partido no local.
• 4.     Caso encontre-se algum indício de vazamento de água, deve se reportar ao chefe de máquinas para que providências posteriores sejam tomadas.
• 5.     Em praças de máquina, na qual existam  detectores de neblina do sistema de combate a incêndio instalados, este procedimento não é seguido porque quando se desse a partida com os rubinetes abertos, uma pequena quantidade de fumaça é liberada dos cabeçotes a qual pode levar a um alarme de incêndio falso, resultando na liberação de neblina na área específica.
• 6.     Depois de se proceder à inspeção quanto a vazamento, se assim foi procedido, os rubinetes devem ser fechados  e o gerador é novamente dado partida pelo painel local.
• 7.     O gerador então gira na condição de carga zero por algum tempo, algo em torno de 5 minutos.
• 8.     Depois disso o controle do gerador é posto no modo remoto.
• 9.     Se a automação do navio estiver em operação depois de se colocar no modo remoto o gerador irá receber carga automaticamente depois de inspecionar os parâmetros de tensão e freqüência.
• 10.   Se isto não ocorrer automaticamente, então alguém deve ir até o painel do gerador na sala de controle da praça de máquinas (CCM) e inspecionar os parâmetros.
• 11.   Os parâmetros verificados são tensão e freqüência do gerador que ta entrando no barramento.
• 12.   A freqüência pode ser aumentada ou diminuída pelo controlador de freqüência ou controle do regulador de velocidade no painel.

• 13.   O gerador que ta entrando é marcado no sincronoscópio para ser observar se o mesmo está girando rápido ou lento, o que significa que sua freqüência está alta ou baixa.
• 14.   No sincronoscópio, observa-se se o ponteiro se move na direção dos ponteiros do relógio ou na direção oposta.
• 15.   A direção dos ponteiros do relógio significa que está girando rápido e o contrário significa que está girando lento.
• 16.   Geralmente o disjuntor é ligado quando o ponteiro se move na direção do ponteiro do relógio muito vagarosamente e quando estiver na posição de 11 horas.
• 17.   Este processo deve ser feito sob a supervisão de um oficial de quarto experiente se alguém estiver executando o procedimento pela primeira vez, já que se isto for feito de forma errada o blackout pode ocorrer o que pode levar a acidentes, se o navio estiver operando em áreas restritas.
• 18.   Uma vez que isto seja feito, a carga do gerador será dividida quase que igualmente entre os os geradores que estiverem no barramento
• 19.   Depois de tudo os parâmetros do gerador são inspecionados quanto a qualquer anormalidades.

Procedimento  de parada

Neste procedimento o gerador é parado dirigindo-se ao sistema PMS  no computador e pressionando-se o botão stop  a fim de que se pare o gerador.

Procedimento  Automático

• 1.     Isto é pra ser seguido somente quando dois ou mais geradores estiverem em operação
• 2.     Mesmo que você tente para o único gerador que esteja em operação ele não vai obedecer devido a um dispositivo interno de segurança. A segurança significa portanto prevenir um blackout.
• 3.     Quando o botão de parada for pressionado a carga é gradualmente reduzida pelo PMS e depois de seguir o procedimento o gerador é parado.

Procedimento Manual

• 1.     Neste procedimento o gerador a ser parado, é posto sem carga a partir do painel do gerador na sala de controle (CCM).
• 2.     A carga é reduzida vagarosamente pelo controle do regulador no painel.
• 3.     A carga é reduzida até que mostre-se abaixo de 100 kw no painel.
• 4.     O gerador deve girar mais 5 minuto na condição sem carga e o botão de parada é pressionado no painel
• 5.     O gerador é então parado.