Guia para a análise da temperatura da chumaceira do motor

A temperatura é um parâmetro fundamental na descrição do estado operacional dos rolamentos do motor. A monitorização da temperatura dos rolamentos do motor em utilização tornou-se uma caraterística padrão para muitos motores.

Sendo um parâmetro de monitorização crítico para o funcionamento dos motores e das suas chumaceiras, a análise deste parâmetro é um método vital para avaliar o estado operacional e a análise de falhas dos motores e das chumaceiras.

Do ponto de vista do motor temperatura do rolamento Em primeiro lugar, em termos de tempo, a temperatura de uma chumaceira de motor é um valor que surge ao longo do tempo. Por conseguinte, a análise da temperatura pode ser abordada numa perspetiva do domínio do tempo.

Além disso, considerando o motor como um todo e a chumaceira como um componente, existirá sempre uma distribuição de temperatura num determinado momento. Assim, a análise da temperatura da chumaceira do motor também pode ser iniciada a partir da perspetiva da distribuição da temperatura.

Análise no domínio do tempo da temperatura da chumaceira do motor

A análise da temperatura da chumaceira do motor no domínio do tempo é, essencialmente, o estudo da forma como a temperatura de uma chumaceira do motor muda ao longo do tempo. O impacto do tempo na temperatura é mais diretamente um reflexo das alterações do estado da chumaceira, do estado da carga e das condições ambientais ao longo do tempo.

Para um rolamento de motor em utilização normal, quando o motor não está a funcionar, a temperatura do rolamento é igual à da caixa do motor e do veio. Nesta altura, o motor não está a funcionar e não gera calor, e a chumaceira não está em funcionamento, pelo que também não aquece. Assim, a temperatura da chumaceira do motor está alinhada com a temperatura ambiente. Isto dá um ponto de referência para a temperatura da chumaceira do motor, tendo em conta factores como a temperatura do meio de ar e o calor conduzido pelo equipamento circundante.

No caso de um motor em funcionamento, todas as peças (incluindo enrolamentos, vedantes, rolamentos, etc.) geram calor durante o funcionamento. Como parte do mecanismo global, existe uma condução de calor entre elas.

Neste momento, se a carga do motor aumentar ou se um componente se avariar, isso causará uma alteração na temperatura da chumaceira do motor. Esta alteração na temperatura da chumaceira é um meio de análise no domínio do tempo para a temperatura da chumaceira do motor.

Em primeiro lugar, os engenheiros, através da monitorização da temperatura, verificam que a temperatura da chumaceira do motor é superior à sua média histórica, o que indica a necessidade de resolver o problema da temperatura anormal.

Como mencionado anteriormente, a falha de componentes é uma das razões, mas não a única, para esta alteração de temperatura. Por conseguinte, o diagnóstico destas causas constitui a base para o diagnóstico e análise de falhas.

Há alguns anos, deparei-me com uma queixa relativa a uma chumaceira de motor em que a temperatura normal da chumaceira era de 50 graus, mas a temperatura de uma chumaceira da extremidade de acionamento do motor tinha atingido os 60 graus. Os engenheiros sugeriram possíveis falhas com base na alteração da temperatura da chumaceira do motor.

No entanto, no local, verificaram que a extremidade de acionamento da chumaceira do motor estava localizada na saída de ar de arrefecimento do motor, onde a temperatura já era de 56 graus. Por outras palavras, a chumaceira do motor a funcionar num ambiente acima dos 50 graus não poderia manter a sua temperatura a 50 graus. Esta avaliação foi efectuada observando a variação de temperatura e considerando a temperatura ambiente.

Além disso, a tecnologia de megadados oferece mais possibilidades para a análise no domínio do tempo da temperatura da chumaceira do motor. Por exemplo, se a tendência da alteração da temperatura da chumaceira do motor com a carga se alinha com a tendência geral e se a temperatura do motor corresponde à tendência de variação de carga prevista.

Análise da distribuição da temperatura da chumaceira do motor

A nossa discussão anterior centrou-se na análise da forma como a temperatura de pontos isolados em rolamentos de motores se altera ao longo do tempo, um conceito referido como análise da temperatura no domínio do tempo. Na realidade, para qualquer peça de equipamento como um todo, quando funciona e gera calor, é apresentada uma distribuição específica em diferentes locais na mesma peça de equipamento devido à transferência de calor.

Para um motor, esta distribuição de calor manifesta um determinado padrão em condições normais, enquanto que em condições anormais, a distribuição de calor pode desviar-se desta "distribuição normal".

Antes de proceder a uma análise da distribuição da temperatura dos rolamentos do motor, é essencial compreender se as diferentes partes do motor funcionam como uma "fonte de calor" ou uma "resistência térmica" durante o funcionamento.

A transição de uma peça de "resistência térmica" para "fonte de calor" durante o funcionamento do motor pode indicar potencialmente um problema com essa peça.

Os engenheiros podem utilizar imagens térmicas para analisar a distribuição de temperatura de um motor. No entanto, muitas vezes, mesmo sem equipamento de imagem térmica, a relação entre as temperaturas em diferentes pontos de medição pode refletir determinados padrões de distribuição de calor.

Uma pergunta comum é se a temperatura do rolamento dentro do motor é mais elevada do que a do próprio corpo do motor.

Em termos mais precisos, o rolamento é uma fonte de calor para o motor?

Compreender a "distribuição normal" dos rolamentos do motor dentro do motor é fundamental para responder a esta questão.

Inicialmente, à medida que os rolamentos rodam, o atrito ocorre internamente, gerando calor. Assim, de facto, os rolamentos são uma das fontes de calor durante o funcionamento do motor.

No entanto, esta resposta pode não ser exaustiva. Embora os rolamentos sejam uma fonte de calor, a sua temperatura não é necessariamente mais elevada do que a do motor. De facto, os rolamentos são uma fonte de calor secundária dentro do motor, sendo as suas temperaturas largamente influenciadas pelo motor.

Por outras palavras, a temperatura do rolamento não deve ser o principal contribuinte para o aumento da temperatura do motor. Esta afirmação representa o conceito em "condições normais". Qualquer discrepância entre a distribuição real da temperatura do motor e esta declaração deve ser motivo de preocupação.