Desenho e Dimensionamento de um Sistema de Detecção de Metais de Desgaste em Lubrificantes Automóveis, Navais e Aeronáuticos

Abstract

Em qualquer motor, um dos principais componentes para o seu bom desempenho é a utilização de um lubrificante em boas condições. A sua contribuição para ajudar a diminuir o atrito entre as diferentes partes móveis é extremamente importante para prevenir possíveis danos nos motores. Contudo, mesmo com a utilização de um bom lubrificante, o funcionamento do motor vai provocando desgaste nas peças de metal, sendo necessário proceder à sua troca com alguma regularidade. Este desgaste também pode ser indicativo da condição de determinadas peças constituintes dos motores, e a sua troca atempada pode resultar numa longevidade maior do motor. Por este motivo, torna-se essencial quantificar os metais presentes no lubrificante para se poder avaliar a sua qualidade. Embora a substituição do óleo lubrificante seja relativamente barata no caso dos automóveis, o mesmo não acontece para um motor de maiores dimensões, como o de um avião ou barco. Assim, torna-se importante estudar em cada um destes sistemas, qual o desgaste real de modo a poder-se programar as mudanças de óleo e/ou peças de uma forma mais eficiente, tanto técnica como financeiramente. Com esta tese pretende-se estudar os elementos de desgaste presentes no óleo lubrificante através de um sistema de fluorescência de raios-X dispersivo em energia (EDXRF), para avaliar quais os metais predominantes na análise. E consequentemente, simular um sistema de fluorescência de raios-X dispersivo em comprimento de onda (WDXRF), com a melhor resolução possível de modo a quantificar os elementos medidos anteriormente, sendo então desenhado um protótipo optimizado, para uma futura construção. O grande desafio deste projecto foi proposto pela NineSigma, e pretende que este sistema, além de um baixo custo (cerca de 100$ por cada montagem, numa construção em série), tenha sensibilidade para medir acima de 600 ppm de Na, Mg, Al, Si, P, K, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn e Pb.