

Marcos Thadeu Lobo
Engenheiro Mecânico Graduado Pela Universidade Estadual De Campinas ( Unicamp ) em 1985. Ingressou na Petrobras Distribuidora S/A em 1986 como profissional de Suporte Técnico em Produtos. E atualmente exerce a função de Consultor Técnico Sênior.
Boroscopia
O monitoramento da condição de serviço e do desgaste de componentes ( êmbolos, camisas, válvulas de admissão e escapamento, guias de válvula ) da câmara do cilindro ( cilindrada + câmara de combustão ) em motores de combustão interna Ciclo Otto 4T alimentados a Gás Natural Comprimido ( GNC ), por inspeção boroscópica, sem a necessidade de desmontagem parcial do maquinário reduz substancialmente o tempo de indisponibilidade.
A inspeção por boroscopia é um interessante método de inspeção que pode dar aos técnicos de manutenção preditiva um panorama instantâneo da condição do maquinário. É muito importante, porém, que averiguemos quais as reais necessidades dos que vão se valer da inspeção por boroscopia visto que tal técnica não é a solução para todas as situações e pode gerar expectativas indevidas.
A inspeção por boroscopia é ferramenta útil na inspeção de motores de combustão interna Ciclo Otto 4T alimentados a Gás Natural Comprimido ( GNC ) quando:
- Utilizada na detecção prematura de avarias mecânicas.
- Substituição da carga de óleo lubrificante de cárter em uso.
- Monitoramento da periodicidade de troca do óleo lubrificante de cárter por condição.
- Necessidade eventual de extensão em revisões programadas de manutenção por questões técnicas ou operacionais.
- Acompanhamento de desempenho e desgaste em componentes mecânicos e óleo lubrificante de cárter.
O presente informativo técnico destina-se a fornecer informações básicas sobre quais elementos mecânicos podem ser monitorados e que parâmetros críticos devem ser avaliados para que resultados significativos sejam obtidos na inspeção por boroscopia de motores de combustão interna Ciclo Otto 4T alimentados a Gás Natural Comprimido (GNC).
Boroscopia: Elementos mecânicos a serem monitorados
A câmara de combustão em motores de combustão interna Ciclo Otto 4T alimentados a Gás Natural Comprimido (GNC) é local em que se pode utilizar de forma bastante proveitosa a inspeção por boroscopia, sendo os seguintes componentes mecânicos os que podem ter a sua condição de serviço e taxa de desgaste monitorados:
- Camisas de cilindro
- Êmbolos ( topo )
- Cabeçotes ( válvulas de admissão e escapamento; sede de válvulas )
Pode-se dar início à inspeção por boroscopia em motores de combustão interna Ciclo Otto 4T alimentados a Gás Natural Comprimido (GNC) movendo-se, através do bujão da vela de ignição, o tubo de inserção com câmera em direção ao Porto Morto Inferior (PMI) do êmbolo de forma a se visualizar a região inferior das camisas de cilindro, onde será possível ter boas imagens do estado do brunimento. Movendo-se, então, o tubo de inserção com câmera em direção ao Ponto Morto Superior (PMS) do êmbolo será possível visualizar os efeitos do fenômeno da combustão na área superior das camisas dos cilindros.
O brunimento facilita a retenção da película de óleo lubrificante às paredes das camisas dos cilindros com vistas à redução do atrito com os anéis de segmento e vedação da câmara de combustão. Enquanto o brunimento se mantiver em condições adequadas ao longo de todo o curso do êmbolo o consumo de óleo lubrificante será mantido em níveis normais.
O atrito entre os anéis de segmento dos êmbolos e as camisas de cilindros leva, com o passar do tempo, à suavização (desgaste) do brunimento das camisas dos cilindros processo denominado de “espelhamento de camisas de cilindros (bore polishing)”.
O processo de “espelhamento de camisas de cilindros (bore polishing)” é acelerado quando material carbonoso oriundo da combustão se deposita na face lateral da cabeça do êmbolo, entre a ranhura do primeiro anel de compressão e o topo do êmbolo, levando ao desgaste abrasivo e à perda de adesividade do óleo lubrificante.
Com vistas a se minorar a questão do espelhamento de camisas de cilindro (bore polishing) pode-se instalar anéis anti-espelhamento substituíveis nas camisas de cilindro (anéis raspadores de resíduos de carbono), que são anéis de aço fixados no topo das camisas e com diâmetros pouco menores que os diâmetros das camisas de cilindro e levemente maiores que os diâmetros das cabeças dos êmbolos de forma que, quando o êmbolo inverter a direção de movimento e atingir o Ponto Morto Superior (PMS) sejam removidos quaisquer depósitos carbonosos oriundos da combustão que tenham se formado nesta região.
Movendo-se, através do bujão da vela de ignição, o tubo de inserção com câmera até o Ponto Morto Superior (PMS) do êmbolo pode-se visualizar a região superior das camisas de cilindro com intento de se monitorar a espessura e o aspecto de eventuais depósitos carbonosos formados nesse local.
Verificando arranhões nas camisas dos cilindros
A condição geral das camisas dos cilindros deverá ser inspecionada de maneira a verificar-se a ocorrência de arranhões horizontais ou verticais, perpendiculares ou paralelos à linha de movimento dos êmbolos. O brunimento das camisas de cilindros deverá estar bem nítido, mesmo com a deposição de delgada formação de película de verniz.
O bom estado do brunimento das camisas de cilindros é fundamental para que o consumo de óleo lubrificante de cárter em motores de combustão interna Ciclo Otto 4T alimentados a Gás Natural Comprimido (GNC) se mantenha na normalidade.
Nunca é demais frisar que as condições, mencionadas a seguir, levam à substancial elevação no consumo de óleo lubrificante de cárter:
- Desgaste no brunimento das camisas de cilindros também chamado de “espelhamento de camisas de cilindros (bore polishing)”.
- Formação de película de verniz nas camisas de cilindros.