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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Manutenção preditiva de lubrificantes em motores de combustão interna para aplicações leves
Alternate title (s): Predictive maintenance of lubricants in internal combustion engines for light applications
Author: Campos, Felipe dos Anjos Rodrigues
First Advisor: Sales, Wisley Falco
First member of the Committee: Souza, Ana Marta de
Second member of the Committee: Ruzzi, Rodrigo de Souza
Summary: O lubrificante utilizado nos motores a combustão dos veículos se degrada durante o uso, devido a reações químicas e contaminações, e eventualmente precisa ser substituído. A velocidade e o nível de deterioração dependem das condições de operação do motor, temperatura e umidade do ambiente, e sobretudo, da formulação do lubrificante. Os intervalos estipulados para troca são conservadores, e é comum que esses produtos sejam substituídos quando ainda lhes resta longo tempo de vida, o que significa prejuízo econômico e ambiental. Por outro lado, também é possível que o óleo se deteriore completamente antes do intervalo pré-estabelecido, de forma que o uso nessas condições acarreta desgaste acentuado, maior consumo de combustível e excessiva formação de depósitos. A manutenção preditiva surge como alternativa através da aplicação de sensores „onboard‟ para monitoramento „online‟ e „in situ‟ da qualidade. Após estudo dos mecanismos de degradação e principais parâmetros de qualidade do lubrificante, várias técnicas são avaliadas através de uma revisão dos trabalhos já publicados nessa área. As tecnologias possíveis incluem os sensores microacústicos para medição de viscosidade; sensores de estado sólido e de fase gasosa para verificação de combustível diluído; sensores eletroquímicos que avaliam uma ou mais propriedades de acordo com a influência em parâmetros elétricos como condutividade e permissividade; sensores de reconhecimento químico, que apresentam sensibilidade seletiva a componentes determinados do óleo, como algum produto específico da oxidação ou contaminação; e por fim, sensores óticos, que verificam a transmissão da luz através do lubrificante. Os sensores microacústicos e os de reconhecimento químico foram considerados os mais promissores e são candidatos a eventuais estudos mais aprofundados. O número de dispositivos no mercado capazes de precisar o momento ideal da troca do óleo ainda é pequeno. Logo, esse campo apresenta grande potencial comercial no segmento automotivo. No entanto, a validação de qualquer sistema requer testes diversificados e abundantes que atestem sua precisão e confiabilidade.
Abstract: Lubricant oil utilized on internal combustion engines is degraded throughout the use due to chemical reactions and contaminations and sooner or later it must be replaced. The speed and degree of deterioration depend upon the engine operating conditions, air temperature, air humidity and most importantly the oil formulation. The usual interval is conservative and it is common for these products to be replaced while they still have long remaining useful life. This leads to economic and environmental disadvantages. On the other hand it is also possible that lubricant becomes completely deteriorated before said interval is reached. The use of such degraded oil causes pronounced wear, increased fuel consumption and intense deposit formation within the engine. Predictive maintenance can be an interesting solution through application of onboard sensors for online and in situ monitoring of oil quality. Firstly, study of degradation processes and main parameters of lubricant quality is carried out. Secondly, several techniques are evaluated through review of related published works. The possible technologies include microacoustic sensors for viscosity measurement; solid-state and gas-phase sensors for verification of diluted fuel; electrochemical sensors which evaluate one or more properties according to their influence on electric parameters such as conductivity and permittivity; chemical recognition sensors which present selective sensitivity to specific components in the oil such as particular oxidation byproducts or contaminants; and optic sensors that verify light transmission through lubricant. The microacoustic and chemical recognition sensors were considered the most promising and are candidates for further studies. The number of devices available on the market that are capable of pinpointing the ideal oil change time is still small. Therefore, this field has great commercial potential. However, validation of any system requires thorough testing to attest its accuracy and reliability.
Keywords: Lubrificação
Óleo do motor
Monitoramento "online"
Sensores "onboard"
Lubrication
Engine oil
Online monitoring
Onboard sensors
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: CAMPOS, Felipe dos Anjos Rodrigues. Manutenção preditiva de lubrificantes em motores de combustão interna para aplicações leves. 2018. 104 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21709
Date of defense: 26-Jun-2018
Appears in Collections:TCC - Engenharia Mecânica

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