Florianópolis - Santa Catarina - Brazil
April 3rd to 7th - 2011
Análise da pesagem de veículos em movimento com cargas líquidas
Luciano Bruno Faruolo
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - INMETRO
Resumo
Este artigo visa contribuir para a fiscalização de excesso de peso de veículos nas rodovias por meio da
análise de confiabilidade da pesagem de veículos rodoviários em movimento com carregamento
líquido nos postos de pesagem utilizados no controle de excesso de peso. O controle do peso dos
veículos-tanque em transporte de cargas líquidas apresenta-se como uma preocupação evidente dos
gestores de rodovias, considerando-se o desgaste prematuro do pavimento e a prevenção de acidentes
ocasionados por veículos com excesso de carga. Através do uso de veículos representativos da frota
nacional, em diversas condições de carregamento e instrumentos de pesagens, desenvolveu-se um
cenário para a análise metrológica da atividade de medição da carga de veículos em movimento,
considerando a legislação de trânsito. Neste trabalho apresentam-se elementos metrológicos que,
aplicados de forma apropriada, melhoram a eficiência dos instrumentos de pesagem na atividade da
fiscalização de peso de veículos, sugerindo a legislação metrológica para a pesagem em movimento de
veículos-tanque com cargas líquidas.
Palavras-chave: Metrologia, Veículo, Peso, Legislação, Rodovia.
Weighing analysis of in-motion vehicles carrying liquid loads
Abstract
This article contributes to the surveillance of weight excess of vehicles on roads by means of the
analysis of the reliability of vehicle weighing in motion. The analysis focus on vehicles carrying liquid
loads and the measurements were made on weighing stations where the excess weight is checked. The
weight control of tank trucks carrying liquid loads is an evident concern of road authorities,
considering the early wear of the pavement and the prevention of accidents which occur by overloaded
vehicles. The utilization of the road system in the transport of liquid loads is of fundamental
importance to the national economy, specially oil byproducts and ethanol. The movement of the liquid
load inside the tank is the main element examined on the analysis of the efficiency of dynamic systems
of weighing for enforcement. The scenario for the metrological analysis of load measurement activity
was developed for representative vehicles of the national fleet under various load conditions,
considering different weighing instruments. The traffic law was also considered in the analysis. In this
work are presented the metrological elements which must be applied appropriately in order to improve
the efficiency of the activity of weight inspection of trucks transporting liquid loads.
Key-words: metrology, tank-truck, weigh-in-motion
1 Introdução
O tráfego de veículos de transporte de carga líquida, veículos-tanque, tem sido objeto de preocupação
das autoridades de trânsito, com relação à gravidade de acidentes relacionados a estes veículos,
sobretudo os que transportam cargas perigosas. Os veículos com sobrecarga são mais difíceis de guiar,
e apresentam maior probabilidade de tombamento e de falha mecânica destrutiva. Uma forma de
contribuir para a diminuição da taxa de acidentes é a aumentar a eficiência da fiscalização do excesso
de carga, e do estado mecânico dos veículos, através de inspeção direta e controle da realização da
manutenção
O Código de Trânsito Brasileiro no Art 99 estabelece que “os veículos devem atender aos limites de
peso estabelecidos na legislação, além de definir que o excesso de peso será medido por equipamento
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de pesagem ou pela verificação de documento fiscal, na forma estabelecida pelo CONTRAN. Será
tolerado um percentual sobre os limites de peso bruto total e peso bruto transmitido por eixo de
veículos à superfície das vias, quando utilizado equipamento, na forma estabelecida pelo CONTRAN.
Os equipamentos fixos ou móveis utilizados na pesagem de veículos serão aferidos de acordo com a
metodologia e na periodicidade estabelecidas pelo CONTRAN, ouvido o órgão ou entidade de
metrologia legal”.
A Resolução Contran n.º 258 de 2007 estabelece:
“Art. 4º a fiscalização de peso dos veículos deve ser feita por equipamento de pesagem (balança
rodoviária) ou, na impossibilidade, pela verificação de documento fiscal;
Art. 5º na fiscalização de peso dos veículos por balança rodoviária será admitida a tolerância máxima
de 5% (cinco por cento) sobre os limites de pesos regulamentares, para suprir a incerteza de medição
do equipamento, conforme legislação metrológica;
Art. 10 os equipamentos fixos ou portáteis utilizados na pesagem de veículos devem ter seu modelo
aprovado pelo INMETRO, de acordo com a legislação metrológica em vigor;
Art. 11 a fiscalização dos limites de peso dos veículos por meio do peso declarado na Nota Fiscal,
conhecimento ou Manifesto de carga, poderá ser feita em qualquer tempo ou local, não sendo admitida
qualquer tolerância sobre o peso declarado;
Art. 17. Fica permitida até 31 de dezembro de 2008 a tolerância máxima de 7,5% (sete e meio por
cento) sobre os limites de peso bruto transmitido por eixo de veículos à superfície das vias públicas”
(medida prorrogada até dezembro de 2011 pela Resolução CONTRAN n.º 365/2010).
A utilização de instrumentos de pesagem de veículos em movimento tem sido vedada para a pesagem
de cargas líquidas a granel, considerando que estes instrumentos não são aprovados para esta
finalidade, e devem portar a inscrição “Instrumento não apropriado para a pesagem de carga líquida a
granel”.
Atualmente, só é permitida a pesagem destes veículos estáticamente, em instrumentos de pesagem que
medem o peso de todo o veículo sobre uma plataforma, popularmente chamados de “balanção”,
considerando a atual metodologia de verificação, metrológica, desenvolvida pelo Inmetro em estudo
prévio. Os resultados referentes a este estudo prévio estão detalhados em Faruolo e Brochado (2008).
Entretanto, considerando a relevância do assunto buscou-se desenvolver uma pesquisa regulatória em
metrologia legal, onde se desenvolveu uma estrutura para análise mais aprofundada do tema,
utilizando medições em campo e a análise crítica dos resultados, além de outras referências.
Foram instaurados o Comitê Técnico denominado CT 09 – Instrumentos de medição de massa e massa
específica e o Subcomitê SC 02 – Instrumentos de pesagem automáticos, e ainda implementado um
grupo de trabalho GT - Instrumentos de pesagem de veículos rodoviários em movimento, com ampla
participação de represetantes de classe, governamentais e fabricantes, para o desenvolvimento das
condições adequadas para o desenvolvimento do Regulamento Técnico Metrológico para a utilização
de instrumentos de pesagem de veículos em movimento para a fiscalização de veículos nas rodovias.
2 Método
O método de análise de instrumentos de pesagem de veículos em movimento vigente foi desenvolvido
pelo Inmetro nos anos 80, e regulamentado através de portarias de aprovação de modelos, as quais são
utilizadas para estabelecer as características metrológicas dos equipamentos, além de estipular as
formas de avaliação periódicas dos instrumentos de pesagem comercializados pelos fabricantes, e
utilizados pelos usuários das rodovias. A regulamentação brasileira foi inovadora perante o cenário
internacional da época, estabecendo condições de uso da pesagem dinâmica para fins de fiscalização
do peso de veículos nas rodovias.
Entretanto, a frota nacional de veículos se modernizou, e novas tecnologias foram introduzidas no
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mercado de ITS, o que provocou uma nova abordagem da regulamentação metrológica.
Foi elaborado um plano de medição, tendo em vista analisar a confiabilidade da pesagem de veículos
em movimento, Faruolo (2007), tendo como objetivo veículos com carga líquida.
Para a análise dos resultados foi utilizada a minuta de Regulamento Técnico Metrológico (RTM)
desenvolvido pelo Inmetro. A minuta está de acordo com a diretiva OIML R134, da Organização
Internacional de Metrologia Legal, relativa aos instrumentos de pesagem de veículos em movimento, a
qual prevê o uso de veículos tanque na avaliação dos instrumentos de pesagem quando utilizados para
esta finalidade. Foram definidas classes de exatidão em função dos erros máximos admissíveis, para
massa total dos veículos (Tabela 1), para carga por eixo e conjunto de eixos (Tabela 2).
Estes valores limites foram utilizados para a avaliação dos resultados, com foco na eficiência do
instrumento de pesagem, avaliando-se a exatidão dos instrumentos de pesagem submetidos a este
estudo. Esta avaliação representa uma simulação, considerando que estes instrumentos não foram
previamente aprovados para a pesagem de veículos com carga líquida.
Tabela 1 – Erros máximos admissíveis conforme as classes de exatidão para massa do veículo.
Tabela 2 – Erros máximos admissíveis conforme as classes de exatidão para carga por eixo e conjunto de eixos
do veículo.
O erro máximo adimissível para o peso bruto total é considerado o maior valor.
De acordo com o vocabulário internacional de metrologia legal, a verificação inicial é realizada
quando o instrumento é novo, e vai ser instalado para uso. As verificações subsequentes, posteriores à
verificação inicial, incluem as verifcações periódicas e as verificações após reparos. Por outro lado, a
inspeção é o exame para constatar se os erros não ultrapassam o erro máximo admissível em serviço,
que caracteriza-se como o dobro do valor limite para verificação inicial e subsequente.
Os erros são definidos como a diferença entre o valor de referência estático e cada uma das
correspondentes medidas dinâmicas. Assim, a eq (1) se aplica ao caso da massa total do veículo (MV):
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Ei = MVref - MVi
(1)
Onde:
Ei erro de uma medição em movimento i da massa total do veículo
MVref é o valor da massa total de referência do veículo, medido em balança estática de plataforma
MVi é o valor da massa total do veículo obtido em uma medição em movimento i
Por outro lado, para o cálculo do erro máximo admissível para eixos e conjuntos de eixos é necessário
usar as respectivamente as eqs (2) e (3) para o cálculo do valor da carga de referencia a ser usado,
definido como o valor médio corrigido de i pesagens em movimento realizadas: (ROIML 134
A.9.3.2.2.2 2) )
Eixoi Corrigido = Eixoi x
MVref
(2)
MV
Conjuntoi Corrigido = Conjuntoi x
MVref
MV
(3)
Onde:
MV é o valor médio das medições da massa total do veículo em movimento
Eixoi Corrigido é o valor médio corrigido para eixo individual
Conjuntoi Corrigido
é o valor médio para conjunto de eixos
Foi calculado o desvio de cada carga por eixo isolado a partir da respectiva carga média corrigida por
eixo isolado e o desvio de cada carga por conjunto de eixos a partir da respectiva carga média
corrigida por conjunto de eixos, eq (4):
DesvioEixoi = Eixoi − Eixoi Corrigido
(4)
DesvioConjuntoi = Conjunto i − Conjuntoi Corrigido
O desvio é considerado o erro do instrumento de pesagem para as medições por eixo e conjunto de
eixos.
Para as pesagens dos veículos em movimento foram consideradas as classes mais adequadas para a
avaliação, sendo definidas a classe 5 para o peso bruto total, denominada massa do veículo, conforme
Tabela 1, e a classe E para conjunto de eixos conforme Tabela 2. Nestas classes os limites de erro são
2,5% para a massa total do veículo e 4% para a carga por eixo ou conjunto de eixos, para aplicação em
verificação inicial e subsequente; e para aplicação em uma inspeção do instrumento de medição de 5%
e 8% respectivamente. Os valores acima dos erros máximos admissíveis estão grifados nas Tabelas 3,4
e 5.
A escolha destas classes teve como premissa utilizar limites próximos à legislação de trânsito vigente.
Os limites de tolerância de excesso de carga nos veículos fiscalizados por balança nas rodovias é de
5% para o PBT e de 7,5 % para a carga por eixo.
Esta regulamentação nacional, desenvolvida pelo Inmetro, tem o objetivo de substituir a atual forma
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de avaliação dos instrumentos de pesagem de veículos em movimento na fiscalização de trânsito. O
processo atual no Inmetro vem sendo utilizado desde da década de 80, antes do desenvolvimento da
orientação da OIML.
O método atual utilizado pelo Inmetro estabelece, através de metodologia anexa na respectiva portaria
de aprovação, que o instrumento estará aprovado caso satisfaça as seguintes condições:
Para o caso de instrumentos móveis e/ou portáteis:
A média do Peso Bruto Total dinâmico ( PBT din) esteja contida no intervalo do Peso Bruto Total
estático mais ou menos 1%, (5).
[PBTest - 1% PBTest; PBTest + 1% PBTest]
(5)
Para o caso de instrumentos fixos:
A média do Peso Bruto Total dinâmico ( PBT din) esteja contida no intervalo do Peso Bruto Total
estático mais ou menos 0,5%, (6).
[PBTest - 0,5% PBTest; PBTest - 0,5% PBTest]
(6)
Para ambos os casos:
A média do Peso Bruto total dinâmico ( PBT din) mais ou menos 2 vezes o desvio padrão, deverá
estar contida no intervalo (PBTest ± 3% PBTest), e ainda que a média do peso por eixo/conjunto de
eixos dinâmico ( Xe ) mais ou menos 2 vezes o desvio padrão, deverá estar contida no intervalo ( Xe ±
3% Xe), eq. (7) isto é:
PBTest - 3% PBTest ≤ PBT din ± 2 σ ≤ PBTest + 3% PBTest;
Xe -3% Xe ≤ Xe ± 2 σ ≤ Xe + 3% Xe
(7) e
(8)
3. Resultados
Foram realizadas várias medições em campo para identificar a exatidão da pesagem de veículos tanque
em carregamento de líquidos, e um comparativo entre diferentes tipos de veículos e diferentes tipos de
produtos, inclusive com cargas sólidas. A grande variedade de tipos de veículos de teste utilizados
garante a representatividade dos dados quanto à frota de veículos utilizados no tráfego nacional.
Em medições em campo na rodovia Imigrantes, em São Paulo, em fevereiro de 2010, foram obtidos
valores das pesagens de diferentes veículos, conforme a Tabela 3, classificados pelo número de eixos e
carregamento, e descritos os erros máximos registrados para a massa total dos veículos e para a carga
medida por eixo e conjunto de eixos. Os valores mais elevados estão relacionados com os veículos de
3 eixos isotanque com carregamento de Glicol, e com o veículo de 6 eixos com carregamento de Soda.
Estes veículos, especialmente, apresentaram em uma inspeção prévia de segurança problemas de
suspensão e fixação do chassi. Estes resultados indicaram que as condições de conservação,
relacionadas à segurança dos veículos, interferem na qualidade da medição da carga em movimento
destes veículos. Considerando o processo atual, os resultados seriam considerados apropriados para
uma balança móvel, porém seriam considerados não apropriados para uma balança fixa, pelo fato de
em alguns casos o erro médio ter sido maior que 0,5%, mas inferior a 1,0%, considerado para o caso
de balanças portáteis ou móveis.
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Veículos
3 eixos
3 eixos
3 eixos
5 eixos isotanque
5eixos
6 eixos 3S3
6 eixos 3S3
6 eixos 3S3
6 eixos 3S3
6 eixos 3S3
6 eixos 3I3
6 eixos 3I3
6 eixos 3I3
7 eixos
6 eixos
9 eixos
Tabela 3 – Pesagem na rodovia Imigrantes, São Paulo, fevereiro 2010.
Carregamento
Erro
Erro máximo
Media dos
máximo por peso bruto total
erros peso
eixo
bruto total
Padrão
-1,22%
-0,76%
-0,11%
Glicol
- 1,95%
- 1,6%
-0,17%
Glicol
- 2,76%
-1,15%
-0,52%
Polisobutileno
4,64%
3,01%
0,55%
Álcool
-1,72%
-0,9%
-0,33%
GLP
2,14%
1,78%
0,63%
Catalizador
-2,24%
1,27%
0,18%
acrilato
2,89%
1,9%
0,61%
gasolina
-2,08%
-1,36%
-0,18%
GLP
3,52%
1,68%
0,23%
hipoclorito
2,85%
0,36%
0,08%
amônia
3,27%
0,79%
0,58%
soda
4,84%
-1,46%
0,23%
alcool
-3,23%
-1,29%
-0,44%
Açúcar
-2,19%
-1,02%
-0,51%
Soja
-2,92%
1,00%
0,26%
Desvio padrão
peso bruto
total
0,34%
0,47%
0,4%
0,73%
0,4%
0,6%
0,35%
0,57%
0,5%
0,46%
0,17%
0,2%
0,38%
0,55%
0,27%
0,37%
Em novas medições em campo foi possível comparar uma instalação de balança fixa e uma de balança
móvel na mesma sequência, em Queluz, SP. Em abril de 2010 foram utilizados veículos tanque
considerados mais críticos na fase de ensaios de fevereiro, em comparação com veículos de carga
sólida normalmente utilizados na calibração e verificação metrológica dos instrumentos de pesagem,
onde pode-se identificar que, conforme a Tabela 4, na maioria dos casos os veículos tanque
apresentaram erros maiores.
Tabela 4 – Pesagem na rodovia Presidente Dutra balanças fixa e móvel Queluz, Abril -2010
Carga
Veiculo
Balança fixa
Balança móvel/portátil
Eixo
Peso Bruto Total
Eixo
Peso Bruto Total
Erro
máximo
Erro
máximo
Erro
médio
Desvio
padrão
Erro
máximo
Erro
máximo
Erro
médio
1,7 %
1,57 %
1,09 %
0,26 %
2,53 %
1,57 %
0,63 %
0,47 %
Desvio
padrão
3 eixos
padrão
3 eixos
brita
-2,57 %
-2,06 %
-1,1 %
0,48 %
-
-
-
-
5 eixos
brita
-1,98%
-3,24 %
-1,4 %
0,29 %
-
-
-
-
6 eixos
3S3
gasolina
5,65 %
-4,21 %
-2,74 %
0,57 %
5,32 %
3,76 %
1,96 %
1,07 %
6 eixos
3I3
propeno
8,03 %
1,41 %
0,86 %
0,26 %
7,19 %
3,55 %
2,11 %
0,78 %
7 eixos
gasolina
- 4,52 %
-2,86 %
-2,02 %
0,61 %
6,39 %
3,61 %
0,94 %
1,26 %
7 eixos
alcool
- 4,6 %
-2,86 %
-2,1 %
0,41 %
4,28 %
3,46 %
0,82 %
1,27 %
6
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Tabela 5 – Pesagem na rodovia Presidente Dutra balanças fixa e móvel Queluz, Agosto -2010
Carga
Veiculo
Balança fixa
Balança móvel/portátil
Eixo
Peso Bruto Total
Eixo
Peso Bruto Total
Erro
máximo
Erro
máximo
Erro
médio
Desvio
padrão
Erro
máximo
Erro
máximo
Erro
médio
Desvio
padrão
3 eixos
Sólida
-2,13%
-1,65%
0,03%
0,63%
-1,98%
-0,91%
-0,18%
0,27%
5 eixos
Sólida
-2,48%
0,92%
-0,18%
0,37%
3,55%
-1,16%
-0,22%
+0,35%
5 eixos
longo
Sólida
-2,69%
-1,46%
-0,45%
+0,41%
6,59%
5,10%
-4,08%
0,55%
6 eixos
Butadieno
1,88 %
2,41%
0,09%
0,41%
1,72%
0,78%
0,09%
0,41%
6 eixos
Estileno
-3,49 %
-0,57%
-0,11%
0,19%
- 2,33%
1,51%
0,29%
0,56%
6 eixos
3I3
Biodisel
-4,73 %
-1,62%
-0,79%
0,28%
- 4,05%
-1,58%
1%
0,38%
7 eixos
Alcool
-4,44 %
-3,06%
-1,8%
0,59%
7,79%
4,72%
1,4%
1,06%
Em continuidade, foram registradas novas medições considerando as mesmas instalações. Entretanto
foi incluido um veículo tipo sider com carregamento de óleo lubrificante em embalagens individuais,
além dos veículos com carregamento de líquido a granel e sólidos, de acordo com a fase anterior.
Pode-se comparar um veículo de carga sólida de comprimento similar aos veículos de carga liquida,
conforme apresentado na tabela 5. Verifica-se que os maiores erros estão relacionados aos veículos
tanque e do tipo mais longos, de seis e sete eixos.
4 Conclusão
Pela variação da exatidão nas aplicações da pesagem de veículos em movimento em diferentes
instalações e fabricantes com carga líquida e carga secas, destacando-se os veículos longos, justificase a utiização de veículos tanque nos processos de avaliação de modelos, e nos casos de verificações
periódicas dos instrumentos de pesagem de veículos em movimento. Considerando o âmbito de
atuação da metrologia no Brasil, a modificação do processo de avaliação proporcionará maior
eficiência no uso dos instrumentos de pesagem, e, por consequência, na fiscalização de peso de
veículos a nível nacional.
A mudança no critério de avaliação dos instrumentos de pesagem, considerando os resultados de erros
máximos durante a medição, faz com que a avaliação seja mais clara do limite de tolerância a ser
considerado para estes instrumentos. Considera-se a tolerância de 5% para o peso bruto total e de 7,5%
para a carga por eixo na pesagem em movimento, enquanto para a fiscalização por nota fiscal não há
tolerância. Os resultados obtidos nas avaliações são interpretados de forma direta, sem a utilização de
desvio padrão da média ou outros artificios estatisticos.
Nos casos de pesagem em movimento de veículos com dois eixos no cavalo, e apenas um tracionado,
verifica-se a tendência a sobrecarregar o primeiro eixo do conjunto, causando em algums casos erros
maiores nas medições do peso em movimento. Destaca-se a necessidade de distribuição adequada da
carga destes veículos.
Nos casos onde o erro mais elevado é negativo, indica-se a necessidade do direcionamento adequado
do veículo para que passe completamente sobre os sensores, não possibilitando a passagem de parte do
veículo fora da balança, sendo que a mesma deve ter largura edequada para os tipos de veículos de
uso.
Através desta pesquisa pode-se propor os tipos de veículos mais indicados para o procedimento de
avaliação nacional dos instrumetos de pesagens. Nos casos de avaliação dos modelos de instrumentos
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de pesagens os veículos indicados foram os mais longos de seis ou sete eixos e um veículo de dois
eixos. Nos casos de verificações periódicas um veículo tanque entre os dois tipos relacionados ou um
de dois eixos, considerando a possivel dificuldade de disponibilidade dos veículos maiores. Mas no
caso do uso do veículo de dois eixos o critério de valiação passa a ser mais rigoroso considerando a
metade do erro máximo admissível.
Estes elementos metrológicos foram sugeridos à legislação nacional como contribuição à politica
pública de regulamentação metrológica dos intrumentos de pesagem de veículos em movimento
utilizados no controle de peso nas rodovias, conforme Portaria Inmetro n.º 490 de 13 de dezembro de
2010.
4 Agradecimentos:
ANTT – Agência Nacional de Transportes Terrestres pelo apoio a pesquisa.
CCR – Nova Dutra pelo apoio operacional na rodovia Presidente Dutra.
Ecovias – Disponibilidade de instalações na rodovia Imigrantes.
DER-SP, ARTESP e ABCR – apoio institucional a pesquisa.
Aos tecnicos da Dimas Inmetro pelo apoio na medição em campo.
ABTLP – apoio nos veículos utilizados na pesquisa.
Referências Bibliográficas
Código de Trânsito Brasileiro www.dentran.gov.br/publicações acesso em 14 de fevereiro de 2011.
Resolução CONTRAN n.º 258 de 2007 www.dentran.gov.br/publicações acesso em 14 de fevereiro
de 2011.
Resolução CONTRAN n.º 365/2010 www.dentran.gov.br/publicações acesso em 14 de fevereiro de
2011.
Orientação Internacional de Metrologia Legal - OIML R134-1 2006.
Vocabulário Internacional de Metrologia legal, Portaria Inmetro n.º 163 de setembro de 2005. Portaria Inmetro n.º 490 de 13 de dezembro de 2010 – consulta pública do Regulamento Técnico
Metrológico de Instrumentos de pesagem de veículos em movimento.
Luciano Bruno Faruolo, M.T. e Paulo José Brochado Martha, “Medição dinâmica da massa de veículos
rodoviários em transporte de cargas líquidas para aplicação de trânsito” I – CIMMEC (Congresso Internacional
de Metrologia Mecânica), Rio de Janeiro, Setembro, 2008.
Luciano Bruno Faruolo , “Análise de confiabilidade da pesagem dinâmica de veículos rodoviários”,
dissertação de mestrado em tecnologia, CEFET-RJ, Rio de Janeiro, 2007.
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