A Globo Gás Brasil visitou a 2ª Feira Mundial de Veículos a Gás Natural e Hidrogênio. Este evento, o mais recente sobre GNV, aconteceu na Itália no mês de setembro, na cidade de Turim. Nesse evento foram apresentadas tecnologias de vários países e continentes.

Demandados por seus avanços tecnológicos, os produtores europeus são solicitados pelas montadoras e distribuidoras de veículos italianas, para a elaboração e execução de projetos para uso do GNV em veículos novos. Como exemplo, podemos citar o pátio da BRC Itália, fabricante de produtos para GNV, localizado na cidade de Cherasco/Itália, onde são instalados os sistemas para utilização de GNV nesses veículos. Os sistemas instalados são de última geração e obedecem aos critérios técnicos de projeto dessas montadoras e discutidas em conjunto com o fabricante do sistema para GNV.

Outra sensação, são os ônibus movidos a Gás natural que circulam na Itália, que segundo fontes italianas, o projeto, para a realização desse empreendimento é financiado pelo governo, além de incentivos fiscais. Esses ônibus possuem plataforma baixa e os cilindros fixados estrategicamente no teto, são de liga leve, ou seja, fabricados de material composto, metal e fibra, ou totalmente de material não metálico.

Nos veículos de passeio, o acondicionamento dos cilindros para armazenamento de GNV é otimizado e se ajusta ao espaço do porta-malas do veículo. Nesse caso, os instaladores buscam projetos orientados pelas montadoras de veículos. O abastecimento de GNV, na parte lateral do veículo é cada vez mais comum, pois é realizado no mesmo local de abastecimento do combustível original. Considerado mais seguro que o abastecimento próximo ao motor, este tipo de abastecimento é preferido, uma vez que, além do fator segurança, não existe o incômodo de abrir e fechar a tampa do motor, segundo os especialistas da BRC Itália.

Enquanto no Brasil se discute a venda do GNV por massa (kilo), em substituição a venda por metro cúbico, na maioria dos países que utilizam o GNV a venda é por massa, inclusive na Itália. O Inmetro possui um Regulamento que ainda não foi publicado, que trata da transformação de unidade de volume para massa. Geralmente, segundo técnicos do Inmetro, devem ser seguidas as recomendações da OIML (Organização Internacional de Metrologia Legal), a qual o Brasil é país membro. Neste caso, a OIML recomenda a venda por massa. No evento de Turim o representante de um fabricante de dispenser do Irã, questionou a venda em metros cúbicos no Brasil, uma vez que o medidor do dispenser faz a leitura em massa.

O avanço tecnológico e o crescimento do mercado italiano é claramente percebido a bordo de um Citroen Picasso C4, motorização 2.0/16V com sistema para GNV instalado marca BRC Itália, conduzido pelo Sr. Adriano Giraudo, enquanto levava a equipe Globo Gás Brasil para o Aeroporto de Milão. Economia, desempenho, suavidade e nenhuma falha técnica. O nosso condutor ressaltou a economia do GNV nesse veículo, ele disse que a relação de consumo é de 1 kilo para 20km, como nesse veículo ele abastece 21 kilos, conseqüentemente ele percorre 420km.

Por Rejane Acioli

A requalificação periódica, também conhecida como reteste ou inspeção, nos cilindros que armazenam gases a alta pressão é obrigatória e muito importante para a manutenção da segurança deste produto.

Alguns acidentes acontecem devido às péssimas condições em que se encontram os cilindros, como foi o episódio ocorrido  na cidade de Salvador, no estado da Bahia. Nesta ocasião, a explosão provocada pelo rompimento de um cilindro que armazenava GNV, não provocou vítimas fatais, mas houve feridos e danos materiais. Segundo especialistas que estiveram no local, pode ser observado que o cilindro apresentava corrosão acentuada e perda de massa, acarretando na  diminuição da espessura de suas paredes e conseqüentemente fragilizando-o a ponto de não resistir à pressão de abastecimento.

Este fato ocorrido na Bahia não é isolado e isto reforça o cumprimento da regulamentação técnica do Inmetro e a importância da requalificação periódica dos cilindros. A regulamentação determina que os cilindros devem ser requalificados a cada cinco anos para avaliar as suas condições físicas. A requalificação é fundamental para determinar as características de resistência do cilindro à  pressão do gás armazenado, eventualmente alteradas pelo seu uso ou devido à ação do tempo.

Além disso, durante a requalificação do cilindro, são avaliadas as condições mínimas exigíveis por
normas nacionais e internacionais a que um cilindro deve atender para considerá-lo apto para voltar ao serviço, independente de sua norma de fabricação.

Existem alguns fatores que podem modificar as propriedades do cilindro como: sua exposição a  condições corrosivas; choques ou impactos de objetos  sobre a superfície do reservatório; exposição ao fogo ou calor excessivo; e mesmo o número de vezes em que o veículo é reabastecido num  determinado período de tempo.

A requalificação periódica poderá detectar, por exemplo, a manipulação indevida por pessoas  inescrupulosas, que insistem em utilizar os cilindros sucateados ou que foram condenados para o seu uso, disfarçando-os com uma pintura ou aplicando produtos para recompor a sua estrutura, isto é um ato criminoso.

A requalificação dos cilindros que armazenam GNV somente deverá ser realizada nas empresas requalificadoras certificadas pelo Inmetro. Após a requalificação, estes cilindros recebem um selo com a marca do Inmetro, que identifica a conformidade às normas e aos regulamentos.

Na inspeção anual de veículos, realizada pelos Detrans em alguns estados, já se exige o cumprimento da regulamentação, mas isto deveria ser obrigatório em todos os órgãos de trânsito locais.

A necessidade quanto à divulgação dessa regra de segurança, deve ser responsabilidade de todos os envolvidos no mercado de GNV, o setor privado e o setor público podem conscientizar os  usuários de veículos a GNV de sua importância.

A seguir é mostrada a seqüência das atividades dessas inspeções.

Fluxograma das etapas aa Requalificação Periódica

Verificação da identificação (marcação na cúpula)

A Identificação do cilindro é sua “carteira de identidade”. Portanto, um cilindro não é considerado apto para “existir” e conseqüentemente ser usado e retestado, isto é, a norma NBR 12274  claramente manda reprovar um cilindro que não tenha, no mínimo, as seguintes marcações:

a) número de série
b) nome, logotipo do fabricante ou procedência
c) ano de fabricação
d) pressão de serviço
e) norma de fabricação
f) sinete da entidade inspetora de fabricação

Estas marcações é que dão a legalidade do cilindro. Assim, nenhuma outra atividade envolvida na inspeção periódica pode ser desenvolvida, caso o que descrevemos antes esteja irregular.
Novamente: o cilindro deve ser reprovado nesta etapa.

Exemplo de marcação

Retirada e inspeção da válvula

• Verificação visual do estado da rosca e sua calibração com calibrador anel.
• Verificação do dispositivo de alívio de pressão (DAP).

Avaliação da massa

Perda de massa significa perda de espessura da parede por corrosão.

Assim, caso o cilindro apresente perda de massa superior a 5%, o cilindro deve ser inspecionado de outra forma (ex: ultra-som) para ser verificado se a espessura mínima de projeto está garantida.

Nota: o retestador/inspetor deve ser capaz de calcular a espessura mínima de projeto do cilindro em função da norma de fabricação.

Inspeção de rosca

• Inspeção Visual (mínimo de sete fios bons)
• Calibrador - Tampão

Nota: no caso de pequenos defeitos, a rosca pode ser reusinada com “macho” adequado.

Inspeção visua

• Externa (olho nú)
• Interna (lâmpada ou fibra ótica)

Deve-se levar em conta sempre a experiência do inspetor, devido à importância desta atividade. Busca-se nesta etapa, além de defeitos causados pelo uso, alterações físicas realizadas por  pessoas não autorizadas (adulterações).

Portanto, após a limpeza externa (remoção completa da pintura) e interna (retirada de óleo, óxidos,
etc.) e só então, realiza-se as inspeções visuais.

• Danos causados por fogo (qualquer evidência de que o cilindro passou por fogo é condenatória).
• Efeitos de arco elétrico (solda) ou bico de gás, também são condenatórios.
• Marcações duvidosas (no corpo)
• Calombos (condenam o cilindro, mesmo que pequenos)
• Mossas,Cortes e Corrosão avaliar conforme  tabela da norma
• Trincas (condenam o cilindro)
• Dobras de laminação (condenam o cilindro)

Testes hidrostáticos

Objetivo: Verificar a resistência mecânica do cilindro quando este é submetido à pressão de teste;  se a resistência mecânica conferida ao cilindro quando foi fabricado (segurança) permanece  existindo dentro dos padrões de aceitação das normas.

Pressões de teste

Conforme a norma de fabricação.

Padrão de aceitação

A Expansão Volumétrica Permanente não deve exceder 10%.
Da Expansão Volumétrica Total.

Métodos de teste { Camisa D´água
Expansão direta

Por Rejane Acioli

O cilindro considerado o componente mais importante de uma instalação de GNV, armazena o gás natural à alta pressão e resiste bravamente as cargas e descargas desse combustível. Além das várias características mecânicas que devem ser consideradas na fabricação dos cilindros, a segurança é o principal fator de preocupação na hora de projetar esse componente.

Algumas vezes, por falta de conhecimento ou simplesmente por falta de esclarecimento, os  procedimentos de requalificação e os cuidados que devem ser tomados na hora de inspecionar um cilindro, são mal interpretados. Construído e preparado para resistir a altas pressões, o cilindro é projetado para armazenar o GNV a uma pressão de serviço de 200 bar, no entanto pressões muito acima desta, fornecidas em postos de abastecimento, podem comprometer a segurança do usuário.

Além disso, a condenação de cilindros no momento da requalificação, muitas vezes é mal recebida pelos seus usuários, no entanto esse procedimento é necessário e devido, tendo em vista a segurança de todos.Por incrível que pareça, até componentes de válvulas são encontradas no interior desses cilindros. Porque isso acontece, veja a seguir a entrevista que realizamos com o engenheiro Guilherme Augusto de Castro, um dos maiores especialistas nesse assunto, para nos explicar o processo de fabricação e alguns cuidados que devem ser tomados no controle desses cilindros.

Globo Gás Brasil: Um cilindro de GNV pode ter soldas, provenientes da fábrica, em seu corpo?

Guilherme Augusto de Castro: Atualmente no Brasil duas normas são aceitas para a fabricação de cilindros para GNV. A norma ISO 4705 para cilindros de aço, recarregáveis, sem costura, para gases e a norma ISO 11439 para cilindros de alta pressão, para armazenamento de gás natural como combustível, a bordo de veículos automotivos.

A primeira norma ISO 4705 tem em seu título a informação de que se trata de uma norma para cilindros “sem costura”, ou seja, o tubo original não possui soldas. A norma ISO 11439 informa que no fechamento dos tubos que irão formar o cilindro acabado ou o “liner” interno do cilindro revestido, não pode ter adição de material. Resumindo, não existe hoje no Brasil norma que permita a fabricação de cilindros de alta pressão para transporte de GNV que não seja em aço sem costura, ou seja,sem solda.

Globo Gás Brasil: Quando se encontra algum vestígio de solda, o requalificador deve condenar este cilindro? E por quê?

Castro: O único fabricante de tubos de cilindros sem costura, que abastece o mercado brasileiro, só disponibiliza o tipo AISI 4130 em uma versão modificada com adição de Boro para aumentar ainda mais as características de alta temperabilidade do material. Este aço possui um carbono equivalente muito superior ao máximo permitido para considerá- lo como soldável segundo os conceitos de fabricação de qualquer que seja a norma de fabricação. Ou seja, quando este tipo de aço recebe adição de solda ou mesmo sofre abertura de arco elétrico, ele trinca.

E isto é um fator que a norma de reteste NBR 12274 e aquela da qual ela se originou em sua maior parte, a norma ISO 6406, informam que o cilindro deve ser condenado em caso da existência de soldas nos mesmos. Inúmeros são os casos de cilindros que causaram acidentes fatais devido a profissionais que preferiram ignorar este fato.

Globo Gás Brasil: Esta correta a resposta do fabricante em afirmar que algumas soldas em seus cilindros são de fabricação, tecnicamente esta informação procede?

Castro: Esta afirmação é simplesmente absurda e criminosa. Por outro lado, embora alguns profissionais envolvidos na fabricação não possuam conhecimentos adequados a respeito da metalurgia do aço que está sendo utilizado, eu acho muito difícil que os departamentos de Controle de Qualidade dos fabricantes brasileiros ignorem os princípios básicos das normas que estão sendo adotadas. Devo lembrar, no entanto que não é incomum a existência de profissionais não habilitados atuando na área de reteste de cilindros, deste modo não é raro que um inspetor confunda uma mancha de corrosão ou marca de fabricação, com uma abertura de arco ou adição de solda. O lixamento de áreas com marcas de ferramentas de conformação (spinner – veja foto) ou mesmo áreas lixadas com corrosão localizada, por exemplo, podem causar marcas que facilmente podem ser confundidas por adição de solda por profissional não adequadamente informado. Em caso de dúvida as marcas externas causadas por soldas podem, no entanto, ser facilmente detectadas com auxilio de um reagente metalográfico, como o Nital por ou pelo exame interno do cilindro.

Globo Gás Brasil: Por que são encontrados os dispositivos de segurança da válvula, como mola e dispositivo de excesso de fluxo, no interior dos cilindros durante o serviço de requalificação?

Castro: Esta pergunta é realmente muito interessante. A metodologia de certificação adotada pelo Inmetro (Portaria 257) se baseia numa tradução quase que literal das normas ISO 15500. O Inmetro resolveu revisar a regulamentação técnica, pois as normas ISO, são muito genéricas, no que dizem respeito à metodologia de ensaio dos componentes. Além disso, alguns dogmas do tipo: Fabricantes internacionais “consagrados” são melhores do que os fabricantes brasileiros; Fabricantes internacionais já utilizam as normas ISO integralmente e eles produzem equipamentos melhores do que os nossos; “O que é bom para ISO serve para nós também”, pois eles sabem mais do que nós pobres subdesenvolvidos. Sendo assim, esses dogmas podem nos levar a usar as normas ISO em sua versão integral, pois o mundo todo usa a ISO integralmente.

Além do mais, quando o processo de aprovação de válvulas utiliza uma metodologia inadequada de ensaios, pode gerar produtos que se danificam após pouco tempo de uso, como é o caso do despreendimento destes dispositivos de segurança. Vale lembrar, que o Inmetro ao revisar o Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ) de componentes para instalação do sistema para GNV, complementou os requisitos das normas ISO 15500 em um trabalho trabalho de vários meses que culminou com esta revisão.

Dessa forma, a revisão deste RTQ não permite que uma válvura seja testada por metodologia incerta e aprovada quanto a parâmetros pouco ou nada definidos evitando-se então diversas falhas existentes nessas normas ISO. Ou seja, enquanto não for mais bem definida, a metodologia de teste e a metodologia de certificação hoje aplicada, não garante a qualidade do projeto e/ou dos componentes fabricados de qualquer dos componentes utilizados e se  insistirmos em adotar normas incompletas ou não adequadas as condições de uso só estaremos comprovando oficialmente a existência de produtos inadequados.

Globo Gás Brasil: Existe algum avanço tecnológico na fabricação de válvulas?

Castro: O setor esta progredindo em ritmo mais rápido do que os fabricantes desejam.

Um exemplo do que hoje seria a válvula solenóide da Sherwood Superior com um chip que permite a leitura da pressão e temperatura que permite o alívio de pressão gradual evitando que o gás realimente o fogo em caso de incêndio ou desnecessariamente libere todo o gás causando deste modo um potencial risco de incêndio nas proximidades do cilindro em caso de sobre pressão. Ao custo de US$ 80,00 ela é, no entanto, um desenvolvimento tecnológico que pode não ser de interesse do mercado no presente momento.

Por Rejane Acioli

Para cumprir essa função várias soluções foram desenvolvidas ao longo do tempo, sistemas de ventilação com invólucros rígidos são utilizados na Europa e Estados Unidos há muitos anos. Apesar de serem muito eficientes a sua utilização apresenta um ponto desfavorável, necessitam de mais espaço para permitir a operação da válvula reduzindo a autonomia do veiculo no GNV. O Sistema de Ventilação deve ser tratado com muito cuidado, pois a sua finalidade é de extrema importância para garantir a segurança da instalação ao longo do tempo, esclarece o engenheiro Edson Carrete.

Temos notícias de acidentes aqui no Brasil onde os ocupantes do veículo a GNV foram envolvidos por um flash de fogo devido a vazamento de gás para o interior do veículo.

Não é difícil prever a extensão que um acidente desse tipo pode provocar aos ocupantes do veículo, continua Carrete.

Hoje o Sistema de Ventilação mais utilizado nas instalações no Brasil é certamente o menos eficiente que existe, chamado vulgarmente de “camisinha” é composto por um saco plástico em forma de “T” que terá a base montada contra cilindro e as suas outras duas extremidades montadas em mangueiras de dimensão muito menor, necessitando assim serem enrugadas para permitir a montagem. Incentivado pelo baixo custo e desconhecimento dos consumidores faz desta prática ser tão difundida apesar da sua gritante fragilidade, diz Carrete.

Instalações novas de veículos recém saídos da instaladora em que as “camisinhas” já não estão posicionadas como recomendado pelo fabricante e se buscarmos instalações que foram feitas há alguns meses isso passa a ser 100% dos casos, sem falar das “camisinhas” rasgadas. Esse componente por si só tem a sua eficácia questionada, pois apesar de serem certificados, os testes de certificação não prevêem ensaios que reproduzam a realidade de montagem do campo, isto é avaliar a estanqueidade da interface da “camisinha” com o cilindro e com as mangueiras que levam o vazamento para fora do veículo, alerta Carrete.

Outro ponto de muita controvérsia é como garantir a estanqueidade da “camisinha” na montagem em cilindros sem gargalo. Para a certificação do produto é avaliado a resistência do saco plástico a 0,5 bar (estanqueidade), envelhecimento ao oxigênio, imersão de material sintético não metálico e aderência (Pull-Of).

A maturidade dos programas de GNV pelo mundo e as exigências de algumas pessoas fizeram que muitos fabricantes de componentes para GNV desenvolvessem válvulas de cilindros com sistemas de ventilação internos que não utilizam “camisinhas” nem caixas rígidas para  direcionar os eventuais vazamentos para o exterior dos veículos com muito mais eficácia e segurança, explica Carrete.

Atualmente é possível encontrar três tipos de válvulas de cilindros no mercado, a do tipo I, a mais simples delas, que deveriam ser aplicadas apenas em cilindros que não estão instalados em lugares fechados, As do tipo II, intermediárias, chamadas de válvulas ventiladas, que  poderiam ser instaladas em lugares fechados ou abertos e as do tipo III, que são consideradas as mais seguras por possuírem além do sistema de ventilação interno um sistema de fechamento por solenóide. Logicamente que todas elas devem possuir os sistemas de fechamento manual, de excesso de fluxo e de pressão.

A regulamentação técnica de componentes do Inmetro já contempla este tipo de válvula com sistema interno de ventilação, no entanto como foi mencionado anteriormente, esta válvula não é muito utilizada, apesar de ser regulamentada. Isto se deve a opção que o Inmetro deu pela escolha dos dois sistemas de ventilação.No  entanto, os técnicos responsáveis por esta área do Inmetro alegam que vêm estudando a possibilidade de permanecer somente o tipo  incorporado a válvula, eliminando assim o uso do invólucro, Conclui Carrete.

A seqüência de fotos abaixo demonstra o grau de deterioração das “camisinhas” com o passar dos meses.

Por Rejane Acioli

Provavelmente o misturador é um dos componentes de menor custo do kit de GNV e com uma responsabilidade muito grande, pois pode ser o diferencial entre uma boa e uma má instalação sob o aspecto de desempenho. Para compreendermos tecnicamente este assunto, entrevistamos o engenheiro Edson Carrete, responsável pela área de desenvolvimento tecnológico da Rodagás do Brasil.

Globo Gás Brasil: Qual o princípio de funcionamento do misturador?

Edson Carrete: Um misturador mal projetado pode provocar uma perda de potência excessiva, retorno de chamas e prejudicar o desempenho do veículo, inclusive no combustível original.
O misturador tem seu princípio de funcionamento baseado no Venturi que é muito estudado e aplicado em vários campos da engenharia.

Basicamente um Venturi provoca o aumento na velocidade de escoamento de um fluido dentro do duto tendo a sua maior velocidade na garganta, região de menor diâmetro do duto, provocando nesse ponto uma diminuição da pressão.

Os misturadores desenvolvidos para o GNV devem sensibilizar os redutores de pressão, isto é, devem provocar o deslocamento gradual da alavanca de baixa pressão, conseqüentemente, maior fornecimento de gás, à medida que o motor aspira mais ar.

Globo Gás Brasil : Qual o grande desafio no projeto de um misturador correto?

Edson Carrete: O grande desafio ao projetar o misturador para GNV está em conseguir sensibilizar o redutor de pressão na medida certa, no espaço disponível, gerando a menor restrição ao fluxo de ar aspirado.
Quanto maior a restrição, maior a depressão gerada pelo misturador para acionar o sistema de diafragma e alavanca da baixa pressão do Redutor, porém perde-se volume de ar aspirado pelo motor, resultando em menor potência.

Uma coisa que deve ser considerada no sistema de GNV é que o misturador também provoca perda na capacidade de aspiração de ar do motor, mesmo quando utilizando o combustível líquido.

O Misturador de garganta muito grande provoca baixa ou nenhuma restrição ao fluxo de ar aspirado pelo motor, porém em regimes de baixa rotação não são capazes de acionar o sistema de diafragma e alavanca de baixa pressão do redutor (3° estágio) acarretando, principalmente nas saídas, falta de torque.
Por outro lado, o misturador de garganta pequena possui grande facilidade em acionar o sistema do 3° estágio com a menor variação no fluxo de ar aspirado pelo motor, como ponto negativo acarretará em grande perda de potência em rotações mais altas do motor.

Globo Gás Brasil: Quais os aspectos importantes que você pode citar para os projetos dos misturadores?

Edson Carrete: Os aspectos importantes que devem ser observados no projeto do misturador, estão relacionados ao acabamento superficial das paredes do Venturi, que terão contato com o fluxo de ar e as suas proporções; a garganta; o comprimento do corpo; o raio de entrada, etc.
As proporções ideais de Venturi já foram estudadas e foram definidas há muitos anos, infelizmente estas proporções não podem ser utilizadas na maioria dos misturadores, acarretando perdas na sua eficiência. Portanto, a garganta do Venturi provoca um aumento na velocidade do fluido que passa por ela.
Quando o misturador para GNV é desenvolvido, tornar-se necessário considerar as várias faixas de regime do motor e conseqüentemente a variação no volume de ar aspirado.

Globo Gás Brasil: Como são consideradas essas faixas de regime do motor?

Edson Carrete: Quando o motor está operando em regimes de baixa rotação, portanto baixo fluxo de ar aspirado, a garganta do Venturi deve ser tal que gere um aumento na velocidade do ar e conseqüentemente a depressão, acionando o sistema do 3° estágio do Redutor de Pressão para menor variação de fluxo.
Esse mesmo motor quando operado em regime de alta rotação, ou seja, grande fluxo de ar aspirado, a garganta do Venturi não pode elevar demasiadamente a velocidade do ar aspirado para não provocar o chamado fluxo turbulento.
Quando é atingida a velocidade no fluxo de ar capaz de gerar a turbulência, teremos uma oscilação indesejada na alimentação do motor que vai passar ocorrer também no combustível líquido.

Globo Gás Brasil: Existem algumas irregularidades que alteram o funcionamento do misturador?

Edson Carrete: Sim. Podemos encontrar alguns “recursos” que provocam restrição na entrada do ar para aproveitar o vácuo gerado pelo motor no acionamento do conjunto do 3° estágio, nesse aspecto encontramos os mais variados objetos, indo de tampas e latas de refrigerante perfuradas, introduzidas na mangueira que interliga o TBI à caixa do filtro de ar, passando por estopa sob o filtro de ar, chegando as chapas rebitadas na entrada da caixa do filtro de ar. É claro que dá para imaginar as conseqüências desses “recursos”.

Como pode-se notar, os misturadores além de interferirem diretamente no desempenho do motor, tanto no gás como no combustível original, são ainda responsáveis pelo maior ou menor consumo de GNV, sem falar na responsabilidade pelas emissões de poluentes.

Por Rejane Acioli

Tornou-se um grande desafio para a engenharia automobilística melhorar o rendimento térmico dos motores buscando obter cada vez mais potência em motores cada vez menores, e ainda menor consumo de combustível com menor emissão de poluente na atmosfera.

Nessa busca não são medidos esforços e nem criatividade, pois já há algum tempo é possível encontrar nos veículos das ruas, sistemas sofisticados que avançaram nesse sentido, tais como: comando de válvulas e coletores de admissão variáveis, sobre-alimentação, componentes para a redução de atrito entre as partes do motor e novos materiais.

Uma forma encontrada para buscar esse objetivo foi melhorar a eficiência volumétrica dos motores, levando a engenheiros e técnicos a desenvolverem estudos para superar as dificuldades na extração do torque e a potência. Além disso, há o compromisso de produzir veículos facilmente dirigíveis, sob quaisquer circunstâncias, ao mesmo tempo, em que se deve considerar o perfil de comando de válvulas, coletores de admissão e escapamento, faixa útil de rotação, etc.

As opções de utilização de coletores de admissão e comandos de válvulas variáveis são as soluções mais adotadas pelos fabricantes de veículos de porte médio e como conclusão dos estudos efetuados temos que:

- Os motores com coletores de admissão com dutos curtos e secção transversal grande, em baixa rotação, apresentam baixa velocidade do ar aspirado e conseqüentemente, baixo rendimento volumétrico, isto é, o motor aspira uma quantidade menor de ar durante a fase de admissão prejudicando o enchimento dos cilindros.

- Esse problema pode ser compensado antecipando-se o acionamento da válvula de admissão conseguindo-se um maior tempo de abertura com conseqüente aumento de ar admitido. Porém deve-se respeitar o “overlap” com a válvula de escape, isto é, só deve ser iniciada a admissão com a válvula de escape “totalmente” fechada, para não gerar falha na combustão.

- Aumentando-se o comprimento dos dutos e diminuindo sua a secção transversal, aumenta-se a velocidade do ar permitindo-se que uma maior massa seja aspirada pelos cilindros durante a fase de admissão em baixa rotação.

- Porém, o maior comprimento do duto de admissão passa a ser prejudicial em alta rotação, pois o duto longo oferece maior resistência ao deslocamento do ar e passa a prejudicar o desempenho do motor, reduzindo a eficiência volumétrica em altas rotações.

- Os coletores de dutos curtos de secção grande possuem velocidade do ar de admissão garantida em alta rotação, pela maior área de admissão e menor resistência à passagem do ar, otimizando o rendimento volumétrico, isto é, o motor admite mais ar e conseqüentemente obtém um aumento de torque e de potência.

- Alguns motores utilizam o coletor de admissão de comprimento variável, que trabalha com duas configurações diferentes conforme o regime de giros: em baixa, dutos longos e estreitos; em alta, dutos mais curtos e mais largos conseguindo assim conciliar, virtudes às vezes antagônicas, potência em alta rotação, torque em baixa, economia e baixas emissões.

- O coletor variável funciona integrado com a central de injeção e ignição e, quando disponível, o comando de válvulas variável. Compõe-se de um conjunto de dutos plásticos que operam nos regimes de cargas parciais, mantendo fechados os dutos curtos e de grande seção (para obtenção de potência) e abertos os dutos estreitos e longos (para obtenção de torque).

- Quando o motor ultrapassa a faixa de giros de torque máximo, a central eletrônica energiza uma válvula eletropneumática (com sinal de massa), que abre a passagem para a mistura percorrer os dutos curtos e de grande seção, obtendo assim maior potência. É importante que as válvulas de admissão se fechem mais tarde, através do uso de variador de fase, otimizando a eficiência volumétrica dos cilindros. O coletor de admissão confeccionado de plástico, de menor peso, oferece menor rugosidade nas paredes internas, o que melhora o fluxo dos gases. O coletor de escape, do tipo tubular, reduz o tempo de aquecimento do catalisador, diminuindo os índices de emissões.

Engenheiro Edson Carrete

- O redutor de pressão recebe o gás que está armazenado no cilindro com a pressão máxima de 220 bar, só atingido nos finais dos abastecimentos, e reduzi-la para a pressão de trabalho, que na maioria doa casos é de 1,5 bar, e ainda fornecer ao motor, vazões diferentes para atender a todas as faixas de regime de trabalho do motor. A certificação do redutor de pressão é obtida através da aprovação em ensaios específicos, que visam a avaliação da conformidade quanto à segurança, explica Edson Carrete, engenheiro da Rodagás.

- Os ensaios que devem ser executados visam a resistência do redutor de pressão, como por exemplo a Resistência hidrostática, que consiste em submeter o conjunto a uma pressão quatro vezes maior a pressão de projeto (200 bar) considera como normal de trabalho, Por exemplo, a entrada do Redutor de Pressão que é sujeita a 200 bar será submetido a 800 bar. Este teste tem o objetivo verificar se as peças estão bem dimensionadas para trabalhar com a alta pressão e se possuem fator de segurança para absorver qualquer variação do processo de fabricação. A seguir temos o ensaio da Durabilidade, que consiste em submeter o conjunto a uma condição que simula o seu funcionamento, quando instalado no veículo, por 50.000 ciclos nas seguintes condições: Os primeiros 48.000 ciclos são executados a temperatura ambiente a 200 Bar e a cada 10.000 ciclos e verificado a estanqueidade a 300 bar onde o componente não pode apresentar vazamento superior a 20 cm3 por hora.

Os próximos 1.000 ciclos serão executados a 120°C e 200 bar com teste de estanqueidade a 300 bar a cada 500 ciclos. Os últimos 1.000 ciclos serão executados a – 20°C e 100 bar com teste de estanqueidade a 300 bar a cada 500 ciclos, nessas duas últimas etapas do teste também só é permitido um vazamento máximo de 20 cm3 por hora, esclarece Carrete.

- A Compatibilidade dos componentes do Redutor de Pressão fabricados em Latão, após serem montados nas condições normais de trabalho serão expostos a uma atmosfera de amônia aquosa por 10 dias a temperatura de 34°C. No final desse período os componentes não devem apresentar trincas observados a um aumento de 25 vezes. Temos ainda, a resistência a Hidrocarbonetos dos componentes Não Metálicos. Já neste ensaio, amostras dos componentes fabricados em polímeros e elastômero (plásticos e borrachas) serão submetidas à atmosfera de metano (GNV) a pressão de 200 bar a temperatura ambiente por 72 horas, e um segundo lote de amostras será submetido por igual período à temperatura ambiente a óleo do compressor. E no final as amostras não devem apresentar sinais de degradação como perda de massa, trincas ou variação de volume.

Outro ensaio importante é a Resistência à Corrosão, neste caso o conjunto será exposto a uma atmosfera com concentração de sal por 96 horas a temperatura de 33 a 36°C, após as 96 horas, passará para o teste de estanqueidade a 300 bar com vazamento máximo de 30 cm3 por hora. Há também o ensaio de envelhecimento por oxigênio, que é realizado, colhendo-se amostras dos componentes aplicados no Redutor de Pressão com a finalidade de vedação serão submetidas por 96 horas a uma atmosfera de oxigênio a temperatura de 70°C a 20 bar e no final desse período não podem apresentar trincas ou sinais de degradação, acrescenta Carrete.

- A Vibração também está prevista, neste caso, o ensaio requer que o conjunto do Redutor de Pressão será ensaiado em um dispositivo que vibra a uma freqüência de 17 Hz com uma amplitude de 1,5 mm por 2 horas em cada eixo. No final desse ensaio o conjunto será novamente submetido ao teste de estanqueidade.

O ensaio de carga elétrica, também é uma exigência da certificação e tem dois desdobramentos, o primeiro chamado de SOBRE CARGA – o conjunto do redutor de pressão na condição de trabalho será submetido a uma tensão de alimentação de 150% da tensão nominal de trabalho, isto é 18 Volts para redutores destinados a veículos de passeio, por um período não menor que 3 minutos. Após esse teste o redutor, mais especificamente o conjunto do solenóide, deve operar normalmente com a tensão de trabalho (12 Volts).

O segundo teste, que será submetido o redutor de pressão, é chamado de SUB TENSÂO – o conjunto do redutor de pressão será alimentado com a tensão nominal de trabalho até que as suas condições se estabilizem e nesse momento é interrompida a alimentação e imposto ao redutor a pressão de trabalho (200 bar), e imediatamente após será alimentado por uma tensão igual a 85% da tensão nominal de trabalho, isto é 10,2 Volts, por três vezes e o conjunto não deve falhar.

É importante ressaltar, a exigência de mais três ensaios. O primeiro, é a resistência da Isolação, aqui o conjunto do solenóide será submetido a uma tensão de 600 Volts entre um contato e a carcaça da bobina por 1 minuto e deve apresentar uma resistência elétrica não inferior a 240.000 ohms. O segundo, é o ensaio de choque por pressão, neste ensaio o Redutor de Pressão será solicitado por 1.500 ciclos que consiste em submeter o conjunto a uma variação de pressão de zero a 200 bar de forma instantânea, simulando o abastecimento do veículo. No final desse teste, o redutor de pressão não pode apresentar uma variação de suas pressões internas superior a 50% das iniciais. No terceiro e último, realiza-se o ensaio de congelamento da passagem de água, neste ensaio a região do redutor de pressão destinada à passagem de água do sistema de arrefecimento do motor, será preenchida de água em 100% do seu volume e submetida a –20°C por 24 horas. No final desse período a região não deve apresentar deformação que possa gerar vazamento de fluido de arrefecimento do motor.

Como pode ser visto o conjunto do Redutor de Pressão é submetido a 12 ensaios diferentes para avaliar e garantir a segurança do produto que recebe a Certificação INMETRO, não deixando nada a desejar aos produtos certificados e comercializados em paises mais desenvolvidos neste mercado, onde tradicionalmente são muito rigorosos com a segurança do consumidor, conclui Carrete.

Por Rejane Acioli

O serviço de requalificação de cilindros para GNV não está sendo realizado de acordo com os critérios estabelecidos pela regulamentação técnica do Inmetro. Esta constatação é dos próprios consumidores, que estranham, muitas vezes, a rapidez como é executado este serviço. Em alguns casos, existem denúncias, até da falta de conhecimento técnico dos requalificadores. Além disso, não cumprem integralmente com a norma NBR 12274, onde estão estabelecidos os critérios técnicos e, optam por um custo menor, realizando parte do serviço, pondo em risco a segurança do usuário.

Existem casos que o risco é dos próprios técnicos que realizam o serviço de requalificação, como por exemplo, desgaseificar o cilindro fora do local adequado.

Outra prática indevida, é a falta da execução do teste hidrostático, os fabricantes de cilindros alertam para a importância deste ensaio, pois ele pode nos mostrar quanto este cilindro está expandido e, se poderá continuar sendo carregado, tendo em vista as expansões sofridas durante os enchimentos
contínuos.

Segundo técnicos do Inmetro, as empresas que executam este serviço são avaliadas e certificadas pelos organismos que acreditados por este órgão para este escopo. Eles dizem ainda, que nos casos da constatação das evidências do não cumprimento da regulamentação técnica pertinente a esta
atividade, estas empresas serão penalizadas de acordo com os critérios previstos para concessão da licença para uso da marca da conformidade.

“As empresas de requalificação que não cumprem com os requisitos estabelecidos por norma, além de estarem agindo de forma ilegal, colocam em risco também o programa de GNV, pois se ocorrer algum acidente com um cilindro que foi mal requalificado, todos acabam perdendo”, alertam os fabricantes de cilindros.

Por Rejane Acioli

A utilização do combustível original do veículo é necessária, pois a sua falta poderá ressecar e danificar vários componentes. Outro item que deve ser observado é a troca de alguns componentes como, velas e cabos de velas e outros específicos para o uso do GNV.

Mas, alguns cuidados devem ser tomados pelos consumidores que estão se decidindo pelo uso do GNV, como por exemplo, exigir na hora da instalação, um kit adequado ao seu veículo, obedecendo o patamar tecnológico e conseqüentemente não trazendo prejuízos ao proprietário desse veículo.

Os veículos mais novos, com injeção eletrônica, principalmente os mais recentes, possuem o coletor de admissão fabricado em plástico, a atenção neste momento se volta para o efeito de retorno de chama que poderá ocorrer, se o gerenciamento eletrônico da mistura não for correto, ocasionando até a quebra desse coletor. Alguns curiosos insistem em reforçar o coletor de plástico ou mesmo trocá-lo, levados pelo desconhecimento técnico do assunto.

A seguir veja uma relação de mitos mais comuns que são comentados no mercado:

Os veículos que utilizam GNV, perdem potência?
Os motores alimentados com GNV apresentam potência menor, quando o mesmo motor é alimentado com gasolina ou álcool. Veja alguns fatores que provocam esta redução:
- O motor que foi projetado para receber o combustível liquido, tem a taxa de compressão baixa para o GNV.
- A curva de avanço de ignição é ideal para o combustível liquido.
- As relações estequiométricas distintas entre os combustíveis, favorecem o liquido, que é possível colocar mais energia para a mesma massa de ar admitida.

Todos os veículos que instalam o sistema de GNV reduzem a vida útil do motor do veículo?
Não. Teoricamente os motores que utilizam GNV devem ter as suas vidas úteis maiores, pois a carbonização do motor é muito menor ou até inexistente com o GNV, os esforços gerados na combustão do GNV são menores.

O sistema de GNV resseca toda a instalação original do veiculo quando não é utilizado o combustível original do veículo?
Sim. Encontramos muitos veículos que utilizam o GNV com seus componentes do circuito de gasolina ou álcool ressecados, inclusive as mangueiras, devido a sua inoperância ou falta de manutenção preventiva. Com a utilização freqüente do combustível líquido, os componentes originais são conservados por muito tempo.

É verdade que para os veículos que possuem coletor de plástico, temos que mandar fazer outro coletor de alumínio ou fazer um revestimento no coletor?
Não. O coletor de admissão é um componente muito importante no que tange ao desempenho e emissões de poluentes atingidas pelo motor, portanto não é recomendável modificar essa peça com a finalidade de evitar a sua ruptura com retorno de chama.

Se não seguir este procedimento o coletor pode explodir?
Sim. É possível ocorrer a quebra do coletor de plástico no retorno de chama.

Quais os danos causados com a explosão do coletor?
De imediato é o prejuízo financeiro na troca da peça e o não funcionamento do motor em ambos os combustíveis. Além disso, a paralisação do motor e conseqüentemente perda da eficiência dos freios e endurecimento da direção, dependendo da velocidade que o veículo se encontrar pode acarretar um acidente de grande monta.

Por que ocorre o retorno de chamas?
O retorno de chama é provocado por alguns fatores tais como, sistema de ignição deteriorado, mistura pobre, estratégia do sistema de controle do motor, entre outros.

As bombas de combustíveis podem queimar por causa do GNV?
Não. A bomba elétrica utilizadas nos sistemas de injeção eletrônica, NÃO queima por causa do GNV. O que provoca a sua queima é o casamento de alguns fatos, a permanência da bomba ligada quando o motor está utilizando o GNV e o baixo nível ou inexistência do mesmo no interior do tanque.

Colaboração: Engenheiro Edson Carrete

O redutor é um dos componentes mais exigidos em um sistema GNV. É ele quem recebe o gás vindo do cilindro, a uma pressão média de 200 bar, e o prepara para a entrada no motor, a apenas 1,5 bar, em média. Tal esforço faz com que este componente, geralmente fabricado em liga de alumínio, necessite de uma revisão periódica a cada um ano ou, no máximo, 150 mil km de uso, segundo Edson Carrete, diretor técnico da Rodagás.

A revisão periódica consiste na troca de componentes de vedação - como borrachas e juntas - e análise da resistência do redutor e seus componentes. Quem tem veículo movido a GNV não pode descuidar dessa revisão períódica, alerta Edson Carrete, sob pena de enfrentar problemas como mau rendimento do motor, vazamentos e até comprometer toda a segurança do sistema. É melhor investir de R$ 100 a R$ 150 na revisão periódica do redutor, do que ter perdas por mau funcionamento do sistema, com desperdício de gás natural. A tão decantada economia do GNV pode, neste caso, literalmente ir pelos ares.

Outro fator importante é a quem confiar os serviços de revisão periódica. Uma oficina dita “especializada” em gás natural não é garantia de um bom serviço, alerta Carrete. O ideal, é que a revisão periódica do redutor fosse feita pelo próprio fabricante ou por oficina credenciada como assistência técnica da marca.
Muitos “mexânicos”, sabendo da importância da revisão periódica do redutor, oferecem esses serviços a preços módicos, o que é um risco, pois o trabalho envolve troca de componentes feitos sob medida e materiais homologados que não podem ser substituídos por “similares”.

Mas o pior mesmo é negligenciar a atenção com o funcionamento do redutor. O fato é que, a exemplo da Rodagás, a tecnologia atualmente empregada na fabricação dos componentes do sistema, muitas vezes o torna tão eficiente que os consumidores relaxam em sua manutenção.

É preciso revisar válvulas, conexões, mangueiras, componentes mecânicos e eletrônicos com a mesma importância. É como na aviação, a manutenção preventiva é que vai garantir o funcionamento eficiente e seguro, traduzindo em economia máxima, para o usuário.

Por Edilson Vieira