Equipamento antevê problemas em sistema de combustíveis Inovação

Em motores, o anel de vedação é uma das peças que requer manutenção constante – Foto: Cícero Oliveira

Pesquisadores da UFRN criam dispositivo para observar a interação entre a difusão de combustíveis e a deformação de selos de vedação

Um grupo de cientistas da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) da área de Engenharia Mecânica recebeu, no mês de janeiro, a concessão de uma patente. A invenção é um equipamento desenvolvido para observar a interação entre a difusão de combustíveis e a deformação de selos de vedação – um dos mais conhecidos é o anel de vedação usado nos automóveis.

O dispositivo patenteado permite avaliar a degradação do selo de vedação do tipo O’Ring (com características circulares) no sistema de injeção de combustível quando há presença de pressão. Assim, é possível identificar mudanças nas propriedades mecânicas e físicas causadas pela absorção do combustível, antevendo possíveis situações indesejadas.

“O equipamento tem a funcionalidade de ensaiar diferentes espessuras e geometrias de selos de vedação e diferentes tensões de contato. Todo o dispositivo pode ser fabricado em qualquer tipo de aço que seja apropriado à função destinada, sendo um equipamento de baixo custo e de fácil montagem que permite ser uma opção prática para a investigação desses selos em campo”, colocou Salete Martins Alves, coordenadora da equipe. Ao lado dela, Valdicleide Silva e Mello, contribuindo na concepção técnica, desenvolvimento e certificação, e Jarbas Santos Medeiros, na concepção técnica e desenvolvimento, foram fundamentais na criação.

Os cientistas esclarecem que o dispositivo patenteado fornece a opção de estudar a compatibilidade de materiais elastoméricos, como silicone, em contato com fluidos sob pressão, por meio do qual é possível analisar o tipo de falha e a resistência que estes materiais utilizados para a confecção dos elementos vedantes em um sistema pressurizado podem apresentar. Segundo eles, esse é um ponto crucial para a escolha do material a ser usado em um sistema que envolva fluidos pressurizados de forma a garantir a segurança e integridade do sistema. “Deve-se levar em consideração o uso de blendas de combustíveis, como diesel e biodiesel. A cada percentual de diesel adicionado, pode-se, através desse equipamento, entender o comportamento de degradação do elastômero com contato com esta mistura”.

A vedação realizada pelos selos pode ser definida como um processo que impede a passagem de líquidos, sólidos e gases, de forma dinâmica ou estática. Algumas características chamam atenção, como a resistência a altas pressões, podendo ser usados em contato com produtos químicos e em temperaturas adversas, além de serem resistentes ao desgaste.

A investigação da degradação de selos de vedação em contato com combustíveis é estudada em razão das falhas prematuras que apresentam esses anéis, que ocorrem com formação de bolhas, trincas, pites ou buracos na superfície do selo, causados pela absorção do fluido (combustível ou gás). O resultado dessa absorção na superfície do selo é uma expansão do anel e a perda subsequente da pressão e da função de vedação.

“Esse dispositivo consiste em um método prático e mais próximo das condições reais às quais os selos são submetidos, o que oferece uma opção diferenciada aos estudos de degradação dos selos de vedação, visto que os métodos até então desenvolvidos não permitem a análise de forma versátil, o que pode abrir uma ampla área de estudo sobre a compatibilidade de materiais elastoméricos com fluidos pressurizados”, coloca Valdicleide Silva e Mello. Os estudos dela no Programa de Pós-Graduação de Engenharia Mecânica foram o ponto de partida para a invenção, cujo desenvolvimento aconteceu no Laboratório de Tribologia e Metrologia.

Jarbas Santos Medeiros acrescenta que um protótipo foi criado e utilizado durante a coleta de dados para uma dissertação de mestrado e produção de artigos científicos. Inclusive, a concepção do equipamento indica que ele já está apto para o estágio de análise de fabricação em larga escala. Por fim, ele ratifica que o “dispositivo para ensaio de compatibilidade de selos de vedação com combustíveis” trata-se de uma inovação que caracteriza um método prático e mais próximo das condições reais às quais os selos são submetidos, o que oferece uma opção diferenciada aos estudos de degradação dos selos.

Fonte: ASCOM- Agência de Inovação da Reitoria/UFRN