Como Funcionam os Controles e Proteções de Um Motor Diesel? (Parte 3 - Proteção-Baixa pressão do óleo).
Ricardo Figueiredo
As proteções são itens importantíssimos no controle de grupos geradores, pois podem evitar a perda total do equipamento e danos sérios às cargas que estes alimentam. Por vezes não muito raras eu vi e vejo, muito provavelmente por falta de conhecimento, estas proteções inibidas ou aplicada de forma equivocada.
Sensor analógico de pressão do óleo JEP00016 - DYV
Imagens gentilmente cedidas por: DYV Power Solutions
Vamos iniciar falando da proteção contra a baixa pressão de óleo lubrificante do motor, esta proteção aliada a proteção contra sobre temperatura são as proteções ditas indispensáveis.
Proteção contra baixa pressão do óleo lubrificante:
Esta é uma das principais proteções que um motor diesel aplicado a um grupo gerador deva ter. A baixa pressão do óleo lubrificante pode ser causada por um dos itens relacionados a baixo:
- Obstrução no sistema de lubrificação.
- Problemas na bomba de óleo.
- Baixo nível do óleo lubrificante.
- Baixa viscosidade do óleo lubrificante.
Ocorrendo algum dos eventos acima relacionados, a depender de sua gravidade, diminuirá o volume de lubrificante entre as partes móveis do motor aumentando o coeficiente de atrito entre as mesmas e, por consequência, acelerando o desgaste por abrasão e o aumento sensível na quantidade de calor gerada podendo levar a fusão dos componentes internos e a perda total do motor, ao ponto de ser inviável sua recuperação.
Considerando o custo que é o prejuízo causado por uma acidental queda da pressão do lubrificante do motor, o custo de implantação desta proteção é irrisório.
Interruptor de pressão do óleo:
O interruptor de pressão do óleo, é como o mercado costuma chamar os pressostatos que não possuem ajustes. O contato deste pressostato comuta em valores de pressão pré-definidos no momento de sua fabricação.
Este dispositivo não fornece indicação do valor da pressão do óleo, apenas informa quando esta pressão está abaixo do valor mínimo aceitável. É um dispositivo simples e barato, entretanto é o suficiente para exercer a proteção necessária ao motor enviando à automação o momento em que a parada do motor deva ser efetuada impedindo que este seja danificado.
Dentro de um conceito de "falha segura" é sempre recomendada a utilização de contatos NF (normalmente fechados).
Sensor analógico de pressão do óleo:
Os sensores analógicos, ao invés de simplesmente fechar ou abrir um contato, emitem um sinal elétrico proporcional a pressão do óleo que pode ser utilizado pela automação para que se efetue a medição desta. Com os valores sendo medidos pode-se programar na automação do grupo gerador níveis de pré-alarme possibilitando a tomada de decisões antes que o desligamento do motor ocorra. Isto sem falar que, com os valores medidos, facilita bastante o diagnóstico de problemas.
Os sinais elétricos que estes sensores emitem podem ser de: tensão, de corrente ou, o que é utilizado em mais de 90% dos casos, de resistência ôhmica.
Nos sensores resistivos (como são chamados os sensores de pressão do óleo que emitem o sinal em forma de resistência ôhmica), teremos um valor de resistência para cada valor de unidade de pressão. Vide a tabela e gráfico abaixo que mostram a paridade destes valores:]
Obs.: Valores com tolerância de ± 5Ω. Isto ignifica que as leituras estão sujeitas a um erro de 5Ω para mais ou para menos. A leitura de 85Ω que equivale a 4 BAR, pode resultar em um valor de 80 a 90Ω.
Esses dados acima compõem a curva do sensor JEP00016 da DYV que mostramos na primeira foto. Estes dados devem ser programados no módulo de controle que fará a automação do equipamento. Depois devem ser inseridos o valor de pressão do óleo para pré-alarme que dará um aviso informando que a pressão atingiu um valor crítico. Depois é inserido o valor de alarme que indica o ponto em que a automação, além do alarme, deverá desligar o motor para não danificá-lo.
Sensor + Interruptor:
Diz o sábio ditado popular: "segurança nunca é demais". A melhor solução é unir as duas proteções, usar o sensor analógico para medição e geração do pré-alarme e alarme e usar um interruptor para garantir o alarme no caso de falha do sensor.
O sensor que ilustramos na foto vem com dois terminais, um é o sinal analógico e o outro é o interruptor com um contato NF, desta forma teremos o melhor dos dois mundos.
Falha do sensor:
Notem que o sensor inicia a medição indicando 10Ω para indicar 0 (zero) Bar. isto é proposital, pois se o valor de leitura do sensor for próximo de 0Ω o módulo de controle deduzirá que o circuito de medição está em curto e poderá emitir o alarme de falha do sensor.
No caso da automação detectar a falha do sensor ela deverá providenciar a parada do grupo gerador para que o mesmo não funcione sem esta proteção.
Unidades de medida para pressão:
Dentre as unidade de medição de pressão as duas unidades mais utilizadas são o Pa e o Bar. A unidade Pa (Pascal) pertence a padronização do SI (Sistema Internacional de Medidas) e equivale a força de 1 N (Newton) exercida em uma área de 1 m². A tendência mundial é que esta unidade seja adotada por todos. Enquanto este momento não chega, por causa da tradição, se utiliza ainda a unidade BAR que equivale a 101.325 Pa, de forma aproximada pode-se fazer a equivalência dizendo-se que 1 BAR ≈ 100.000 Pa ou 1 BAR ≈ 100 kPa.
Ex.: Um motor que apresente uma leitura de 4,5 BAR equivaleria a 450 kPa.
Na tabela, que mostra a curva do sensor utilizado como exemplo, constam os valores de pressão em BAR que podem ser substituídos por valores em kPA, convertidos conforme vimos anteriormente.
Espero que tenham gostado. Por favor, comentem e falem do que gostaram, sugiram assuntos que gostariam de ver abordados e tirem suas dúvidas.
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