RECUPERAÇÃO DOS DUTOS DE AR DO AFTERCOOLER DAS
LOCOMOTIVAS GM SD – 40
RESUMO
Realização do processo de recuperação dos dutos de ar do aftercooler utilizado em
locomotivas GM modelo SD-40, através da adaptação de chapas soldas recompondo as
distorções dimensionais existentes em função do período em que o conjunto está
exposto a diversas solicitações pelas quais é submetido em trabalho. O processo de
recuperação é simples e foi desenvolvido para proporcionar o restabelecimento dos
padrões dimensionais de operação dos dutos de ar, que por estarem fora dos parâmetros
afetam o funcionamento dos demais componentes que operam em conjunto com os
mesmos. O resultado obtido pelo novo processo de recuperação pode ser medido na
redução da demanda por compra de peças novas, no valor de R$ 13.736,00 cada. Até o
presente momento foram recuperados 8 dutos de ar, o que representa redução de R$
109.888,00 em compras.
1 – Introdução
As locomotivas GM SD-40 são equipadas com motor diesel EMD modelo 645,
que utiliza turboalimentador para fornecer ar necessário para a combustão e a lavagem
dos gases de exaustão do interior dos cilindros. O ar centrifugado pelo turboalimentador
é elevado a uma faixa superior de pressão e temperatura, porém, é necessário reduzir
essa temperatura para aumentar a densidade do ar antes que este seja encaminhado para
os cilindros. O resfriamento do ar ocorre pela passagem através de um trocador de calor
(aftercooler), que transfere a energia em forma de calor do ar admitido para a água do
sistema de arrefecimento do motor diesel. Os motores EMD-645 possuem dois
trocadores de calor, um direcionado para a bancada de cilindros esquerda e outro para a
bancada direita. Eles são instalados em dutos que canalizam o fluxo de ar admitido e
sustentam a estrutura física dos trocadores de calor.
Em função das solicitações submetidas em trabalho por um longo período de
operação, em média 30 anos, verificou-se que os dutos de ar apresentavam distorções
dimensionais, que se concentram na região próxima ao flange de montagem inferior,
que fixa o conjunto no bloco do motor diesel, conforme fig.02. Ao serem instalados
dessa maneira, os dutos de ar são sobrecarregados vindo a trincar nos pontos de maior
tensão e tracionam a carcaça do turboalimentador restringindo a operação do acionador
do gerador auxiliar, além de proporcionar vazamentos de ar.
Turboalimentador
Dutos de ar
After cooler
Figura 1 – Disposição dos componentes do motor diesel EMD-645.
Bloco do
motor diesel
Duto de ar
Figura 2 – Empeno entre o flange de fixação inferior do duto de ar e bloco do motor diesel
2 – Desenvolvimento
Em função da distorção dimensional apresentada, foi elaborado um processo
para restabelecer o funcionamento adequado do sistema de resfriamento de ar sem que o
duto avariado fosse substituído por um novo. O processo de recuperação dos dutos de ar
é composto pelas seguintes etapas:
1. Verificação do empeno, realizada com o duto de ar instalado diretamente no
motor diesel, para se obter um melhor ajuste final.
2. Desinstalação do duto e retirada do flange inferior.
3. Faceamento do flange inferior conferindo a planicidade ideal.
4. Reconstituição da caixa de ar através de adaptação de chapas soldadas,
recompondo o dimensional especificado de acordo com o manual do fabricante.
Figura 3 – Processo de desinstalação e flange faceado.
Figura 4 – Processo de recomposição do dimensional e processo finalizado.
3 – Aplicação
Os dutos de ar recuperados foram instalados respeitando os dimensionais
especificados pelo manual do fabricante, de forma que o backlash da engrenagem do
eixo de comando para a engrenagem de acionamento do acionador do gerador auxiliar
foi obtido facilmente.
Figura 5 – Duto de ar recuperado instalado no motor diesel.
4 – Conclusões
A recomposição do dimensional dos dutos de ar proporcionou maior agilidade
no processo de manutenção das locomotivas GM SD-40, pois foram eliminadas as
dificuldades relacionadas ao alinhamento dos componentes que trabalham em conjunto
com os dutos, o que demanda um grande período de tempo, principalmente quando a
manutenção é realizada com o motor diesel instalado no chassi da locomotiva.
O processo de recuperação desenvolvido mostrou-se viável tecnicamente e
economicamente, pois restabeleceu os parâmetros dimensionais especificados pelo
fabricante, recolocando em operação os dutos de ar que seriam sucateados, gerando
assim, economia de R$ 13.736,00 que seria o valor correspondente a aquisição de uma
peça nova. Até então, foram recuperados 8 dutos de ar, o que representa redução de R$
109.888,00 em investimentos.