Status da engenharia de superfícies por plasma

14/10/2010

PSE2010 abordou temas quentes da engenharia de superfícies por plasma: DLC para eficiência de motores e tecnologia HIPIMS.

Na segunda semana de setembro deste ano participei da XII International Conference on Plasma Surface Engineering na Alemanha.

Esta tradicional conferência sobre engenharia de superfícies por plasma apresentou dados importantes, como um aumento de 80 % no número de participantes, com uns 1.400 participantes no total. Esse dado mostra, no mínimo, o incremento do interesse mundial na área – e que a Kongresshaus de Garmisch-Partenkirchen (sede do evento) está ficando pequena.

A plenária trouxe um tema de relevância mundial: os revestimentos de ultra-baixo atrito (DLC, neste caso) para aumento da eficiência de motores de combustão interna e redução de emissões de efeito estufa. Ministrada por um profissional da BMW, a palestra mostrou que a empresa já está aplicando esses revestimentos nas suas novas linhas de carros.

Entre os destaques da conferência, pode ser dito que a tecnologia HIPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) está em alta, para não dizer na moda, e que as aplicações do plasma em materiais para sistemas biológicos representam uma das áreas mais quentes do momento em qualidade e quantidade de trabalhos apresentados.

Como sempre acontece nesta conferência, a presença do setor industrial europeu da área foi maciça e potente. Porém, chamou a minha atenção uma empresa indiana que fabrica equipamentos de revestimentos duros por plasma, inclusive com eletrônica e magnetrons próprios, o que indica um alto nível de nacionalização da tecnologia na área. (Aqui no Brasil ainda não existem empresas que tenham feito magnetrons de porte industrial).

O próximo encontro  será de 10 a 14 de setembro de 2012 na clássica estação de esqui alemã.

Um abraço,

Carlos A. Figueroa

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Mais recursos para reduzir atrito em motores de combustão externa

12/02/2010

Otimizar o projeto de componentes, engrenagens, anéis, camisas e pinos é um caminho arduamente perseguido pelos engenheiros de projetos de motores para reduzir o atrito. Os químicos concentram-se no desenvolvimento de óleos cada vez menos resistentes ao movimento. Os que se dedicam à engenharia dos materiais buscam novos revestimentos com baixo atrito.

No curso do professor Etsion, ministrado entre 2 e 5  de fevereiro de 2010 no Departamento de Engenharia Mecânica da USP, explorou-se um outro recurso, a texturização das superfícies. O pesquisador relatou sua vasta experiência na texturização por laser de selos mecânicos, mancais e anéis de pistão de motores de combustão interna. Mostrou resultados de até 4% de economia de combustível obtidos apenas com a texturização parcial dos anéis. Mais do que isto, o pesquisador, apresentou para os 40 participantes de 9 empresas e 3 instituições os fundamentos que permitem explicar e modelar os fenômenos causados pela texturização.

Com isto ganha a engenharia de superfícies no Brasil que encontrou neste curso apoio para acelerar suas contribuições à redução de atrito empregado esta técnica. Para saber mais veja o programa do curso e a bibliografia de cada aula

Amilton Sinatora


O uso do álcool em motores no Brasil desde 1919 e os motores Flex Fuel de 2010

12/01/2010
Os ensaios do Professor Evandro Mirra em seu livro “A Ciência que sonha e o verso que investiga” têm, cada um deles, um ensinamento registrado por quem faz a história da ciência no Brasil.
No ensaio “Inovação para um desenvolvimento sustentável” ele nos surpreende com os seguintes trechos que transcrevo como aperitivos do livro.
“….no início do século XX, quando foram realizadas as primeiras tentativas de utilização do etanol como combustível em motores de veículos, a partir de 1919, em Alagoas e Pernambuco, no Nordeste brasileiro…”
Em 1925 o presidente Epitácio Pessoa declararia que era importante substituir o petróleo uma vez que “ A produção mundial de petróleo começa a se tornar insuficiente para o consumo…”
“ ..o governo Vargas estabeleceu, em 1931 a obrigatoriedade da adição de álcool à gasolina em plano nacional” (…) “ O programa vigorou por vários anos até ser suspenso por razões econômicas, ao final de Segunda Guerra Mundial, com o argumento de que o baixo preço então vigente para a gasolina tornava o etanol pouco competitivo” (…) “ O legado de capacitação técnica e organizacional foi, contudo, extremamente significativo.  Múltiplos problemas foram abordados e resolvidos, envolvendo aspectos como rendimento das misturas carburantes; análise dos diversos tipos de álcool-motor fabricados; instalação das bombas de álcool, inspeção das usinas; verificação da qualidade da gasolina importada; regulagem dos carros que passaram a empregar o álcool.”
Aquele legado foi ampliado enormemente no período posterior a 1975 com o Pró-álcool, o desenvolvimento dos motores flex-fuel e os programas de bio combustíveis, mas estas são outras histórias.
Nada de (muito) novo sob o sol nos últimos cem anos!
Amilton Sinatora

Efeito do uso do álcool combustível nas válvulas dos motores

02/10/2009
Efeito do uso do álcool combustível nas válvulas dos motores.
Todos os que estudam tribologia, em especial os pesquisadores preocupados com tribologia de motores, precisam estudar na edição de setembro de 2009 da revista Quatro Rodas a matéria do jornalista Péricles Malheiro. Ele acompanhou a  desmontagem do motor do Punto ELX 1.4 da FIAT.
A reportagem trás resultados muito interessantes sobre o efeito do álcool nos componentes automotivos. Após 60 mil quilômetros a carroceria, os anéis sincronizados e a região de contato dos garfos seletores de marcha com as luvas estavam ?intactos? revelando a boa saúde do veículo nestes componentes que destacamos não entram em contato com o álcool combustível.
Os usuários havia detectado um aumento do consumo urbano e rodoviário que teve aumentos de 5,6 e 17,8 % , respectivamente. Uma análise do motor mostrou que a pressão nos quatro cilindros era de 196,6; 113,3; 180 e novamente, 180 psi, indicando que algo não estava bem nos cilindros 2, 3 e 4.
O estudo do motor mostrou que o cabeçote mostrava sinais de escorregamento de óleo pelas válvulas que chegou a contaminar a câmara de combustão e o cilindro 2 era o com dano mais intenso. A reportagem explica que este dano pode ter decorrido da perda de eficiência dos retentores que trabalham em contato com o lubrificante devido a desgaste ou uso de combustíveis adulterados.
Devido ao interesse nos motores a álcool por seu positivo impacto ambiental, esta reportagem mostra que se deve pesquisar o desgaste associado ao uso do álcool. Estes estudos ganham importância diante da eminente elevação da pressão específica dos motores, ou seja, a elevação das forças e das temperaturas nos motores para reduzir seu tamanho e seu consumo.
Amilton Sinatora 18-09-09

Todos os que estudam tribologia, em especial os pesquisadores preocupados com tribologia de motores, precisam estudar na edição de setembro de 2009 da revista Quatro Rodas a matéria do jornalista Péricles Malheiro. Ele acompanhou a  desmontagem do motor do Punto ELX 1.4 da FIAT.

A reportagem traz resultados muito interessantes sobre o efeito do álcool nos componentes automotivos. Após 60 mil quilômetros, a carroceria, os anéis sincronizados e a região de contato dos garfos seletores de marcha com as luvas estavam intactos revelando a boa saúde do veículo nestes componentes que, destacamos, não entram em contato com o álcool combustível.

Os usuários haviam detectado um aumento do consumo urbano e rodoviário de 5,6 e 17,8 % , respectivamente. Uma análise do motor mostrou que a pressão nos quatro cilindros era de 196,6; 113,3; 180 e novamente, 180 psi, indicando que algo não estava bem nos cilindros 2, 3 e 4.

O estudo do motor mostrou que o cabeçote tinha sinais de escorregamento de óleo pelas válvulas, chegando a contaminar a câmara de combustão, e o cilindro 2 era o que apresentava dano mais intenso. A reportagem explica que este dano pode ter decorrido da perda de eficiência dos retentores que trabalham em contato com o lubrificante devido a desgaste ou uso de combustíveis adulterados.

Devido ao interesse nos motores a álcool por seu baixo impacto ambiental, esta reportagem mostra que se deve pesquisar o desgaste associado ao uso do álcool. Estes estudos ganham importância diante da eminente elevação da pressão específica dos motores, ou seja, a elevação das forças e das temperaturas nos motores para reduzir seu tamanho e seu consumo.

Amilton Sinatora