Como identificar o ruído da chumaceira do motor através da audição?

Geralmente, o ruído do motor é medido através da instalação de dispositivos de medição do som num ambiente de ensaio normalizado e, em seguida, o nível de ruído do motor é obtido através de determinadas correcções e cálculos.

Este processo envolve requisitos específicos relativos ao ambiente de teste, equipamento, métodos e ajustes de cálculo. É fundamental que os engenheiros de motores compreendam estes aspectos em vez de se limitarem a utilizar um microfone para medições simples.

Mesmo assim, o que os engenheiros de motores medem continua a ser o ruído do motor, não o ruído do rolamento. Sabemos que o ruído do motor inclui o ruído eletromagnético e o ruído mecânico, sendo que uma parte significativa deste último é o ruído gerado pela ventoinha de arrefecimento. Estes ruídos "mascaram" em grande parte o ruído dos rolamentos, actuando como interferência de fundo.

As normas relativas às chumaceiras também incluem métodos de ensaio para o ruído das chumaceiras. No entanto, o equipamento de deteção de chumaceiras geralmente utilizado nas fábricas de motores envolve a instalação da chumaceira numa cabeça de teste, a aplicação de uma carga e, em seguida, a conversão do sinal em valores numéricos ou a sua transmissão para um altifalante para teste.

Na realidade, este é um aparelho de teste de vibrações para rolamentos de motores, não um aparelho de teste de ruído. Mesmo que o testador ouça o som proveniente do altifalante, este som continua a ser uma conversão do sinal de vibração e não um ruído direto.

No entanto, quando a chumaceira é instalada no motor e o motor roda, as condições de carga a que a chumaceira está sujeita são completamente diferentes das do banco de ensaios. Isto leva a um desempenho sonoro diferente da chumaceira do motor.

Muitos fabricantes têm-se deparado com situações em que os rolamentos passam na inspeção do "banco de ensaios" mas continuam a fazer ruído quando instalados no motor. Esta confusão resulta da diferença entre as condições do banco de ensaios e as condições reais do rolamento do motor, bem como da diferença entre as medições de "vibração" e de "ruído".

Os testes especializados de ruído de rolamentos, tal como os testes de ruído de motores, têm os seus requisitos em termos de ambiente, equipamento de teste, métodos de teste e ajustes de cálculo. É um desafio para as fábricas de motores normais fazer isto.

Para os rolamentos, todos os outros ruídos do motor são interferências das condições de teste ou ruído de fundo. Se o ruído de fundo do ruído da chumaceira do motor puder ser corrigido por cálculo, então a estrutura do próprio motor representa um desafio considerável para o ruído da chumaceira. Por exemplo, a tampa da extremidade da chumaceira do motor cria um certo nível de obstrução ao ruído.

Significa isto que o ruído das chumaceiras de motor no local não pode ser avaliado? Especialmente do ponto de vista da manutenção, como deve ser medido e ouvido o ruído das chumaceiras de motor?

De facto, existem métodos disponíveis.

Em primeiro lugar, devido aos elevados requisitos ambientais para a medição do ruído e à sua suscetibilidade a interferências, o foco na análise prática de avarias ou na manutenção de equipamentos muda frequentemente do ruído para a vibração. Na manutenção de rotina das chumaceiras de motor, se os engenheiros estiverem preocupados com potenciais falhas das chumaceiras, a deteção de vibrações é um método mais direto e eficaz do que a chamada medição do ruído.

No entanto, se os fabricantes de motores estiverem mais preocupados com a "sensação auditiva" geral do motor, continua a ser necessário efetuar testes de ruído específicos. Relativamente à medição do ruído auditivo, existe uma questão relacionada com os contornos de igual ruído, que será discutida em pormenor num artigo posterior. Comecemos por falar sobre o método de medição do "ruído" de potenciais falhas.

Relativamente à medição no local do "ruído" (na realidade, vibração) de potenciais falhas:

a) Atualmente, o método mais fiável para o ensaio de vibrações é a utilização de sensores de vibrações e do equipamento de análise correspondente. Existem muitos fabricantes deste tipo de equipamento.

De um modo geral, os métodos do domínio do tempo e do domínio da frequência podem ser utilizados para uma análise pormenorizada, a fim de identificar possíveis causas de avaria. (Isto envolve conhecimentos mais especializados de monitorização de condições, que serão aprofundados em artigos posteriores, pelo que serão ignorados aqui).

b) No entanto, há muitos requisitos de controlo no local que não são tão pormenorizados. Por exemplo, rondas de trabalhadores. Se não houver equipamento de monitorização de vibrações, como deve ser tratado?

De facto, o método de inspeção mais comum é o "estetoscópio". Mesmo com um estetoscópio, se o engenheiro não compreender o seu princípio de utilização, o resultado frequentemente ouvido pode não ser o verdadeiro. Como já foi referido, mesmo com um "estetoscópio", continuamos a fazer "inspeção de vibrações" em vez de "inspeção de ruído".

Por conseguinte, ao ouvir, uma extremidade do estetoscópio deve ser pressionada apenas contra a parte de inspeção e a outra extremidade deve ser pressionada apenas contra o osso do ouvido externo. Desta forma, existe uma ligação "rígida" entre a peça de inspeção e o osso do ouvido, em vez de uma ligação de ar. Isto elimina a interferência do "ruído" de outros componentes.

O que estamos realmente a ouvir aqui é "vibração", não "ruído". Uma das principais razões para o fazer é eliminar o ruído de interferência transmitido pelo ar.

Embora este método seja comummente utilizado, o pormenor reside no facto de se dever ou não "pressionar com força". Só por esta diferença, pode muitas vezes ver-se no local se um engenheiro compreende o princípio deste método de medição. Os engenheiros experientes conseguem frequentemente distinguir algumas anomalias no interior das chumaceiras a partir da "vibração" transmitida pelo estetoscópio.

Uma vez dominado o método correto de "ouvir o ruído" no local, todas as análises subsequentes do ruído e da vibração da chumaceira do motor tornar-se-ão mais direccionadas e oportunas. Muitos engenheiros no local discutem várias questões durante muito tempo, apenas para descobrirem que, no final, não estão a falar da mesma coisa. Por isso, para evitar esta situação, o pequeno passo de "ouvir" é de facto muito útil.