UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ENG 312 – PROJETOS MECÃNICOS I
PROFESSOR: ROBERTO SACRAMENTO
ALUNOS: ADRIANO SILVA DOS SANTOS,CARLOS AUGUSTO MOTA DA LUZ, JOSÉ JADSON OLIVEIRA RIOS
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ENG 312 – PROJETOS MECÃNICOS I
PROFESSOR: ROBERTO SACRAMENTO
ALUNOS: ADRIANO SILVA DOS SANTOS,CARLOS AUGUSTO MOTA DA LUZ, JOSÉ JADSON OLIVEIRA RIOS
AVALIAÇÃO DE
PROJETOS DE MÁQUINAS PELO ENFOQUE DA MANUTENIBILIDADE:
O CASO DAS BOMBAS
INJETORAS DE COMBUSTÍVEL DO
CELTA E DO FIESTA
STREET.
Junho/2007
Resumo
Este trabalho de avaliação
de projeto pelo enfoque da manutenibilidade da bomba de gasolina dos sistemas
veiculares do Celta 1.0 e do Fiesta Street 1.0, 3ª geração, na disciplina ENG
312 – Projetos Mecânicos I, tem como objetivo obter resultados para orientar
sobre possíveis melhorias de projeto (mudanças de concepção, alterações de
dimensões, troca de especificação de materiais e processos de fabricação.
Identificando as principais deficiências do ponto de vista da manutenibilidade
dos projetos dos sistemas analisados.
Visando avaliar pelo
enfoque da manutenibilidade as bombas de combustível do Celta e do Fiesta
Street, buscamos informações nas respectivas concessionárias nos setores de
serviço, conversamos com os chefes das oficinas da Retirauto (GM) e da Jubiabá (Ford).
Entramos em contato com consultores de lojas de autopeças como a Cardoso
Autopeças e O Varejão Autopeças, que nos esclareceram dúvidas sobre o trabalho
e nos mostraram catálogos das bombas avaliadas.
Enfim, concluímos que uma
análise sobre o enfoque da manutenibilidade é de fundamental importância para
um projeto, pois ele poderá se tornar muito mais competitivo para o mercado, se
além de funcionar bem, ele tiver uma facilidade de manutenção.
Abstract
This
work of evaluation of project on the approach of the maintenance easiness of the
gasoline bomb of the auto machine systems of Celta 1,0 and the Fiesta Street 1,0,
3ª generation, in discipline ENG 312 - Mechanical Projects I, has as objective
to get data to guide on possible improvements
of project (changes of conception, alterations of dimensions, exchange of
specification of materials and processes of manufacture, identifying the main deficiencies of the point of view of the maintenance
easiness of the projects of the analyzed systems.
Objectifying
to evaluate on the approach of the maintenance easiness the fuel bombs of the
Celta and the Fiesta Street
At
last, we conclude that an analysis on the approach of the maintenance easiness has great importance for a
project, because it will be able to become much more competitive for the
market, if besides functioning well, it will have good maintenance easiness.
Sumário
1. Introdução..................................................................................................05
2. Objetivo......................................................................................................06
3. Bombas de gasolina
automotivas..............................................................06
4. Manutenção nas bombas de gasolina.......................................................07
5. Procedimento manutenção bomba
Celta...................................................09
6. Procedimento manutenção bomba
Fiesta Street.......................................12
7. Equipamentos e ferramentas
utilizadas.....................................................16
8. Avaliação da
manutenibilidade..................................................................17
9.
Metodologia...............................................................................................19
10.
Conclusão................................................................................................20
1. Introdução
Em um mercado cada vez
mais exigente, há uma busca incessante pelos aprimoramentos dos produtos e
serviços no mercado. Especificamente os produtos que não são reavaliados após
seu lançamento no mercado, podem ficar para trás, obsoletos, pois a ciência e a
tecnologia avançam e novas descobertas são feitas. Tais descobertas acabam
influenciando de forma significativa nestes bens de consumo.
Existem vários tipos de
enfoques para avaliar um projeto, dentre eles a confiabilidade, a
aplicabilidade e a manutenibilidade. Esse tipo de avaliação reflete a exigência
que o consumidor está tendo com a qualidade dos produtos que ele adquire. A
aplicação de um desse enfoques de avaliação de projeto depende de qual a
necessidade se quer avaliar num produto.
Uma avaliação bastante
interessante é a com foco na manutenibilidade.
O conceito de facilidade
de manutenção consiste em realizar um reparo quer seja ele preventivo,
preditivo ou corretivo com baixo custo, de forma que o mercado atenda essa
necessidade, disponibilizando tanto peças com custos acessíveis, assim como mão-obra
qualificada, além de tempo curto para realização do serviço. O que representaria
para o consumidor um ganho de tempo e dinheiro.
Desta forma, veremos nos sistemas
veiculares Celta e Fiesta Street, o componente bomba de gasolina, aprofundando
os conceitos de manutenibilidade, utilizando ferramentas de projetos mecânicos,
a fim de traduzir essa análise, em realimentação para fabricantes e
sistemistas, para que possam reavaliar seus produtos, e possam se adequar no
conceito de boa manutenibilidade.
Assim, como futuros
engenheiros mecânicos, dominar as questões de manutenibilidade, sendo
mão-de-obra qualificada e especializada para o mercado de trabalho é de
fundamental importância para o papel social da engenharia.
2. Objetivo
Este trabalho de avaliação
de projeto pelo enfoque da manutenibilidade da bomba de gasolina dos sistemas
veiculares do Celta 1.0 e do Fiesta Street 1.0, 3ª geração, na disciplina ENG
312 – Projetos Mecânicos I, tem como objetivo obter resultados para orientar
sobre possíveis melhorias de projeto (mudanças de concepção, alterações de
dimensões, troca de especificação de materiais e processos de fabricação, identificando
as principais deficiências do ponto de vista da manutenibilidade dos projetos
dos sistemas analisados.
3. Bombas
de gasolinas automotivas
Entre os modelos de bombas
elétricas estão as do tipo interna e externa ao tanque. A primeira fica
submersa e aspira combustível do fundo do tanque, impulsionando-o através de um
tubo de abastecimento aos bicos injetores. A segunda, do tipo externa, está
fixada no chassi do veículo, próxima ao tanque ou ao motor, e suga o
combustível por um tubo coletor dentro do tanque.
A bomba é classificada
ainda em modular, que conta com um reservatório de plástico para alojar a
bomba, o filtro e o medidor de combustível, que geralmente são substituídos em
conjunto; e não modular, em que os itens do conjunto são trocados
separadamente. Dentro da bomba são encontrados os seguintes componentes: motor
elétrico, conjuntos de alta pressão e em alguns casos um pré-filtro.
Bomba Modular Componentes da
bomba não modular
A função de uma bomba de
combustível é deslocar o combustível que está no tanque para o sistema de
alimentação do motor, suprindo, assim, todas as suas condições de trabalho,
como carga, rotação e temperatura. Existem dois tipos de bombas: a mecânica,
presente nos carros carburados e movidos por um eixo; e a elétrica, que equipa
os veículos com injeção eletrônica e é acionada por um motor elétrico.
O modelo a ser analisado trata-se de
uma bomba do tipo interna ao tanque e não modular.
4. Manutenção
nas bombas de gasolina
É aconselhável trocar a
bomba de gasolina de um sistema veicular em média a cada 50 mil kilômetros
rodados, apesar desse valor não representar um tempo de vida fixo, pois depende
de muitos fatores externos, como: tipo e qualidade do combustível, nível do
combustível no tanque (tanque sempre cheio ou sempre na reserva), tempo em que o combustível
fica no tanque sem ser utilizado,
comportamento do motorista na utilização do sistema, entre outros.
Os principais sintomas de
problemas na bomba de combustível são:
Dificuldades na hora da
partida do motor, notadamente com o motor frio;
Perda de potência;
Parada do motor;
Cortes no funcionamento
quando o veículo estiver quente, com retomada do funcionamento após algum tempo
de espera;
Barulho acentuado no
funcionamento da bomba de combustível.
O diagnóstico de defeito
na bomba de combustível deve levar em conta as causas que levaram a sua falha,
o que pode demandar certo tempo (de trinta minutos a três horas), a depender da
facilidade de acesso à bomba e ao tanque de combustível.
A troca da bomba também
depende da acessibilidade ao tanque de combustível, já que a bomba é interna ao
tanque, podendo demandar uma maior quantidade de recursos e ferramentas para a
efetivação do serviço.
Como se trata de uma bomba
não modular, existe a possibilidade de troca apenas de componentes que por
ventura estejam danificados, prática esta que não é aconselhada por nenhum dos
dois fabricantes, tanto que nem a Ford do Brasil S.A. nem a General Motors do
Brasil S.A. vendem componentes da bomba de combustível em separado, alegando
que existem componentes na bomba que para ter certeza de que estão funcionando
corretamente seria necessário efetuar testes em laboratório, o que aumentaria
ainda mais o tempo de parada de manutenção.
5. Procedimento
de manutenção bomba Celta 1.0
A bomba de gasolina do
Celta é do tipo interna, fica submersa e aspira combustível do fundo do tanque,
impulsionando-o através de um tubo de abastecimento aos bicos injetores. Ela
utiliza como lubrificante o próprio combustível.
O acesso é muito fácil e rápido, pois
está situada abaixo do banco de pasageiros traseiro.
Para realizar a manutenção é preciso:
5.1 - A primeira
providência que o técnico deve tomar é atender às normas de segurança, com o
uso de extintores de incêndio e óculos de proteção, além de seguir as
orientações da norma ABNT NBR14752 Veículos Rodoviários Automotores – Bomba
Elétrica de Combustível – Ensaios de Manutenção - e trabalhar com o veículo no
regime de marcha lenta para realização dos testes.
5.2 - Verificar a
integridade do sistema elétrico por meio dos testes de bateria, que deve
suportar uma descarga controlada de acordo com a recomendação do fabricante,
por 15 segundos, e no final do teste a tensão entre os pólos não pode ser menor
que 9,6 V (de acordo com a temperatura). Tensão de alimentação da bateria
verificando se a tensão do alternador que chega até os terminais está entre
13,5 V a 14,7 V (para sistemas 12 V). Corrente do alternador, checando a
produção de corrente do alternador, comparando com a especificação do veículo.
Tensão de alimentação na bomba de combustível em funcionamento, que deve ser
igual à tensão do alternador. Inspecionar visualmente o fusível da bomba
verificando se ele está rompido. Testar a funcionalidade do relê constatando a
passagem de corrente. Identificar possíveis avarias na tomada elétrica da bomba
verificando visualmente e constatando a passagem de corrente.
5.3 - Com o sistema
despressurizado, conectar o manômetro na linha de combustível, funcionar o
veículo e verifique se a pressão está dentro dos limites especificados pelo
fabricante (2,8 a
3,0 bar). Em seguida, verificar também o volume de combustível que a bomba pode
fornecer. O teste pode ser realizado com rotâmetro, aparelho que mede a
quantidade de fluido que passa, acoplado na linha ou coletando o combustível
com um “becker” graduado na linha de retorno. A vazão mínima é dada em litros
por hora (l/h) e pode ser consultada com o fabricante do produto. Nesse momento
é possível verificar a qualidade e o nível de sujeira no combustível fazendo
uma inspeção visual.
5.4 - Ainda com o manômetro,
avaliar a estanqueidade do sistema, desligando a ignição e verificando se
existe queda de pressão. Quedas acentuadas no sistema indicam vazamentos na
linha de combustível, ou problemas com o regulador de pressão.
5.5 - Caso necessite de
substituição, despressurizar o sistema, desconectando o manômetro.
5.6 - Acessar o módulo da
bomba, levantando o banco de passageiros traseiro.
5.7 - Soltar a tampa
metálica e os conectores de entrada e saída de combustível, o conector elétrico
e o conector de sensor de nível (bóia).
5.8 - Soltar a trava de
fixação e retire a tampa do módulo para desmontá-lo. Figura1
Figura1
5.9 - Retirar o módulo de
combustível, que contém todo o conjunto da bomba. (Figura2)
Figura
2
5.10 – Remover o sensor de
nível e o pré-filtro. Este último sempre deve ser trocado por um novo.
5.11 - Ao iniciar a
montagem, limpar o módulo, com atenção para o anel de vedação de borracha do
fundo do caneco, que deve estar em ordem ou ser trocado. Verificar se há
trincas no flange do módulo e nas travas. Em caso de vazamento o cheiro de
combustível no interior do veículo ficará muito forte.
5.12 - Encaixar o
pré-filtro. A mangueira de combustível já vem acoplada à nova bomba. Agora,
montar o anel de vedação.
5.13 - A colocação da
bomba no módulo deve ser feita com atenção para que o pré-filtro encaixe na
posição correta.
5.14 - Colocar a tampa e
feche todas as travas. Colocar a abraçadeira na mangueira do flange e encaixar
no módulo.
5.15 - Em seguida,
instalar o anel de trava do flange com ajuda de uma chave de canhão.
5.16 - Acoplar os
conectores elétricos e encaixar o pré-filtro externo. Não esquecer o anel “o’
ring” e o conector de sensor de bóia.
5.17 - Antes de entregar o
veículo, fazer o teste de performance final, realizando novamente todos os
testes iniciais.
O serviço dura em média
trinta minutos.
6. Procedimento
de manutenção bomba Fiesta Street 1.0 3ª geração
A bomba de gasolina do Fiesta
Street é do tipo interna, fica submersa e aspira combustível do fundo do
tanque, impulsionando-o através de um tubo de abastecimento aos bicos
injetores. Ela utiliza como lubrificante o próprio combustível.
Figura
3
Seu acesso só é permitido
com a retirada do tanque de combustível por baixo do veículo.
Para realizar a manutenção é preciso:
6.1 - A primeira
providência que o técnico deve tomar é atender às normas de segurança, com o
uso de extintores de incêndio e óculos de proteção, além de seguir as
orientações da norma ABNT NBR14752 Veículos Rodoviários Automotores – Bomba
Elétrica de Combustível – Ensaios de Manutenção - e trabalhar com o veículo no
regime de marcha lenta para realização dos testes.
6.2 - Verificar a
integridade do sistema elétrico por meio dos testes de bateria, que deve
suportar uma descarga controlada de acordo com a recomendação do fabricante,
por 15 segundos, e no final do teste a tensão entre os pólos não pode ser menor
que 9,6 V (de acordo com a temperatura). Tensão de alimentação da bateria
verificando se a tensão do alternador que chega até os terminais está entre
13,5 V a 14,7 V (para sistemas 12 V). Corrente do alternador, checando a
produção de corrente do alternador, comparando com a especificação do veículo.
Tensão de alimentação na bomba de combustível em funcionamento, que deve ser
igual à tensão do alternador. Inspecionar visualmente o fusível da bomba
verificando se ele está rompido. Testar a funcionalidade do relê constatando a
passagem de corrente.
6.3 - Com o sistema
despressurizado, conectar o manômetro na linha de combustível, funcionar o
veículo e verifique se a pressão está dentro dos limites especificados pelo
fabricante (2,7 a
2,9 bar). Em seguida, verificar também o volume de combustível que a bomba pode
fornecer. O teste pode ser realizado com rotâmetro acoplado na linha ou
coletando o combustível com um “becker” graduado na linha de retorno. A vazão
mínima é dada em litros por hora (l/h) e pode ser consultada com o fabricante
do produto. Nesse momento é possível verificar a qualidade e o nível de sujeira
no combustível.
6.4 - Ainda com o
manômetro, avaliar a estanqueidade do sistema, desligando a ignição e
verificando se existe queda de pressão. Quedas acentuadas no sistema indicam
vazamentos na linha de combustível, ou problemas com o regulador de pressão.
6.5 – Caso precise
verificar a tomada elétrica na saída da bomba, despressurizar o sistema,
retirando o manômetro e deixando a linha aberta.
6.6 - Esvaziar o tanque de
combustível com auxílio de uma bomba de sucção manual.
6.7 - Elevar o carro para
ter acesso ao tanque, com auxílio de um macaco hidráulico ou elevador de
veículos.
6.8 – Retirar os quatro
parafusos de 10
milímetros da cinta de fixação do tanque com a chave “L”.
6.9 - Desconectar as
mangueiras da linha de combustível, soltar a tampa metálica e os conectores de
entrada e saída de combustível, o conector elétrico e o conector de sensor de
nível (bóia).
6.10 - Identificar
possíveis avarias e sujeira em demasia na tomada elétrica da bomba verificando
visualmente e constatando a passagem de corrente.
6.11 – Caso precise
substituir a bomba.
6.12 - Acessar o módulo de
combustível.
6.13 - Remover o sensor de
nível e o pré-filtro. Este último sempre deve ser trocado por um novo.
6.14 - Soltar a trava de
fixação e retire a tampa do módulo para desmontá-lo. Desconectar os terminais
elétricos e a mangueira.
6.15 - Ao iniciar a
montagem, limpar o módulo, com atenção para o anel de vedação de borracha do
fundo do caneco, que deve estar em ordem ou ser trocado. Neste momento é
obrigatório que se faça a verificação do tanque de combustível para remover
qualquer sujeira.
6.16 - Encaixar o
pré-filtro. A mangueira de combustível já vem acoplada à nova bomba. Agora,
montar o anel de vedação.
6.17 - A colocação da
bomba no módulo deve ser feita com atenção para que o pré-filtro encaixe na
posição correta.
6.18 - Colocar a tampa e
feche todas as travas. Colocar a abraçadeira na mangueira do flange e encaixar
no módulo.
6.19 - Em seguida,
instalar o anel de trava do flange com ajuda de uma chave de canhão.
6.20 - Acoplar os
conectores elétricos e encaixar o pré-filtro externo. Não esquecer o anel “o’
ring” e o conector de sensor de bóia.
6.21 - Fixar o tanque de combustível,
verificando a fixação das mangueiras de combustível e colocando as cintas de
sustentação do tanque.
6.22 – Encher o tanque com
o auxílio de um funil para evitar derramar o combustível.
6.23 - Antes de entregar o
veículo, fazer o teste de performance final, realizando novamente todos os
testes iniciais.
O serviço dura em média de
duas horas e meia a três horas.
7. Equipamentos
e ferramentas utilizadas
Celta
- Óculos de proteção
- Extintor de incêndio
- Luvas de borracha
- Manômetro
- Rotâmetro
- Becker
- Chave tipo canhão
- Chave de fenda média
- Multímetro
Fiesta Street
- Óculos de proteção
- Extintor de incêndio
- Luvas de borracha
- Manômetro
- Rotâmetro
- Becker
- Chave tipo canhão
- Chave “L” de
- Chave de fenda média
- Multímetro
- Macaco hidráulico ou elevador
veicular
- Bomba de sucção manual
- Reservatório para combustível
- Funil
8. Avaliação da Manutenibilidade
Manutenibilidade CELTA X FIESTA
STREET
|
|||
NOTAS
|
|||
FATORES
|
PESOS
|
CELTA
|
FIESTA
|
Facilidade
de diagnóstico
|
2
|
10
|
8
|
Acessibilidade
à bomba de gasolina
|
3
|
10
|
6
|
Adequação
das ferramentas
|
1
|
10
|
7
|
Disponibilidade
de peças no mercado
|
2
|
10
|
10
|
Tempo
de execução do serviço
|
2
|
10
|
5
|
TOTAL
|
10
|
10
|
7,1
|
Diferença
29%
|
|||
Descrição de cada fator e por que sua
respectiva nota.
- Facilidade de diagnóstico – Peso
2
Um diagnóstico rápido faz
com que as medidas corretivas sejam tomadas de forma mais breve, evitando
desperdício de tempo na manutenção.
No Celta todos os dados
que se precisa ter para chegar ao diagnóstico final são muito fáceis de serem
colhidos. (Nota 10)
No Fiesta Street, caso o
problema estiver na tomada elétrica ou na bomba de combustível só poderá ser
verificado com a retirada do tanque, tarefa esta bastante trabalhosa. (Nota 8)
- Acessibilidade à bomba de
gasolina – Peso 3
Para se realizar a troca da bomba de
combustível é preciso acessar o tanque, dessa forma é de fundamental
importância que ele tenha um fácil acesso.
No Celta nós temos acesso
levantando o banco traseiro, de forma a ter contato direto com o tanque e a
bomba de combustível. (Nota 10)
No Fiesta Street só temos
acesso à bomba retirando o tanque por baixo do veículo. (Nota 6)
- Adequação das ferramentas – Peso
1
A quantidade de
ferramentas necessárias para realização de um serviço define o seu grau de
praticidade.
No Celta até mesmo com
apenas uma chave de fenda e um pouco de habilidade nós conseguimos trocar a
bomba de combustível. Isso é ideal para o caso de uma emergência. (Nota 10)
No Fiesta Street
precisamos de uma série de ferramentas e o auxílio de um elevador hidráulico
para realizar o serviço, isso o torna muito mais difícil. (Nota 7)
- Disponibilidade de peças no
mercado – Peso 2
É muito comum que
concessionárias de veículos e lojas de peças tenham dificuldades de entrega
imediata de peças de reposição para veículos novos, o que provoca a parada do
veículo por um maior tempo, diminuindo o nível de satisfação do consumidor.
Tanto o Celta como o
Fiesta Street possuem em suas concessionárias as respectivas bombas de
combustível para entrega imediata, assim como quase todas as lojas de peças
automotivas procuradas. (Nota 10)
- Tempo de execução do serviço –
Peso 2
O tempo de execução de um
serviço define quanto tempo o consumidor vai ficar sem poder disponibilizar do seu
bem, por motivo de manutenção.
Enquanto no Celta (Nota
10) o serviço é realizado em até trinta minutos, no Fiesta Street (Nota 5) o
serviço pode durar até três horas.
9. Metodologia
Visando avaliar pelo enfoque da
manutenibilidade as bombas de combustível do Celta e do Fiesta Street buscamos
informações nas respectivas concessionárias nos setores de serviço, conversamos
com os chefes das oficinas da Retirauto(GM) e da Jubiabá(Ford).Entramos em
contato com consultores de lojas de autopeças como a Cardoso Autopeças e O
Varejão Autopeças que nos esclareceram dúvidas sobre o trabalho e nos mostraram
catálogos das bombas avaliadas.
Entrevistamos o dono de uma oficina
para veículos com injeção eletrônica (F1 Check UP), que nos orientou a respeito
de fatores e índices de quebra das bombas de combustível para esses dois
sistemas veiculares.
Acessamos sites na internet que nos
ajudaram a obter fotos e procedimentos de manutenção.
10. Conclusão
Enfim, concluímos que pelo
enfoque da manutenibilidade o projeto da bomba de gasolina do Fiesta Street,
precisa ser reavaliado, pois quando comparado com critérios a um sistema
semelhante concorrente, o do Celta, apresenta aspectos negativos. Corrigindo
esses pontos negativos, mostrados na
tabela do item 8, o produto final poderá se tornar muito mais
competitivo para o mercado.
Observação: Caso as figuras não estejam visíveis, solicitar trabalho na UFBA através de requerimento.
11. Bibliografia
Revista Eletrônica DR bombas – www.drbombas.com.br
Catálogos fabricante Bosh de bombas.
Consulta técnica a mecânicos de
autorizadas.
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