POD RACING: Monitoramento de fluidos na Fórmula 1™

Embora enviar amostras de óleo ou fluido para o laboratório seja uma ótima maneira de verificar a limpeza de seus fluidos e a integridade de seu equipamento, o processo leva tempo. A contagem de partículas on-line é mais rápida, mas você pode ter que trocar uma certa precisão por essa velocidade. O custo também desempenhará um papel na tomada da melhor decisão para suas necessidades e aplicação. Mas para Wayne Hubball, diretor técnico da Reynolds Contamination Control (RCC), é uma combinação de ferramentas tecnológicas e inspeção humana que oferece os melhores resultados para seus clientes, e ele percorreu um longo caminho desde os primeiros dias do setor. “Meu primeiro contador de partículas, há 20 anos, valia mais do que meu carro”, disse Wayne, rindo. Conversamos com a Hubball sobre um sistema que trouxe insights poderosos e um alto nível de limpeza para operações de mineração, fornecedores de combustível, e até mesmo equipes de corrida de Fórmula 1™. Também abordamos o papel que a amostragem tradicional de óleo ou fluido desempenha no processo e como a RCC desenvolveu um pacote de lavagem móvel que reúne tudo isso.

“Meu primeiro contador de partículas 20 anos atrás valia mais que meu carro.”

Pureza através da ciência

Embora a Reynolds Contamination Control ofereça lavagem e monitoramento de fluido para uma variedade de sistemas de combustível, foi sua experiência no desenvolvimento de sensores e sistemas de lavagem sob medida para aplicações especializadas que chamaram a atenção de seus clientes mais obcecados por velocidade. Um dos elementos principais de sua solução é chamado de The Link, um sistema de monitoramento da condição do fluido em tempo real que permite aos usuários ter uma imagem instantânea e bastante holística de seus ativos, incluindo combustíveis, óleos ou outros fluidos dos quais dependem. Como o sistema é móvel, alimentado por bateria e pode lidar com uma variedade de líquidos e aplicações diferentes, foi perfeito para um tipo de cliente que exige desempenho, confiabilidade e limpeza nos mais altos níveis, as equipes de corrida de Fórmula 1™.

Velocidade, confiabilidade e precisão

Se você está familiarizado com a Fórmula 1™, provavelmente já sabe que a lucratividade de uma equipe de corrida e a confiabilidade de seus carros de corrida andam de mãos dadas. Cada “construtor” (as equipes que projetam, constroem e pilotam dois carros novos a cada ano) tem um limite orçamentário de US$ 140 milhões para criar seus carros. As estimativas para a receita total gerada pelo esporte para 2021 são de cerca de US$ 2,14 bilhões. Assim como o tempo de inatividade de um equipamento em uma fábrica ou mina, se um carro de Fórmula 1™ não estiver funcionando corretamente, a equipe perderá uma enorme quantia de dinheiro em um período muito pequeno de tempo: a diferença entre terminar em 1º contra terminar em 2º em um Grand Prix pode ser um décimo de segundo, o que custaria à equipe US$ 10 milhões ou mais, dependendo da classificação geral. Todos os aspectos do carro devem estar com desempenho máximo no dia da corrida. Porém, mesmo o carro mais rápido do mundo não ganhará campeonatos se não for altamente confiável. Mas como o monitoramento de fluidos e a descarga se encaixam nesse quadro?

“Uma equipe de corrida estava lutando com um problema crônico de contaminação de fluidos.”

Os carros de Fórmula 1™ não têm apenas um motor de combustão interna; eles possuem o que é conhecido como Power Unit ou PU. O PU reúne energias de combustão interna e elétrica para dar aos carros a capacidade de “coletar” carga e armazená-la no Sistema (ESS) estrategicamente durante uma volta para, depois, liberá-la em outra, dando ao carro um aumento de velocidade. Este sistema usa uma bateria de íons de lítio que deve funcionar sob condições extremas, não apenas em altas velocidades, mas em ambientes drasticamente diferentes ao redor do mundo. Em uma semana, um Grand Prix pode ser durante o frio e chuva do Canadá; duas semanas depois, no deserto da Arábia Saudita. Em ambos os ambientes, a bateria deve ser mantida na temperatura ideal, por meio de ciclos de carga e descarga durante uma corrida.

Solução de contaminação

Os RCCs se encaixam perfeitamente, e este equipamento em particular foi equipado com 23 sensores diferentes, monitorando temperatura, nível de fluido, vazão, diferencial de filtro, pressão, contagem de partículas, umidade relativa e teor de água. Sua capacidade de monitorar e limpar o fluido de controle de temperatura enquanto produzia dados detalhados era exatamente o que a equipe precisava. Eles também necessitavam de ajuda para selecionar os filtros corretos com classificação Beta para remover adequadamente os contaminantes transportados por fluidos que reduziriam o tempo de lavagem entre as corridas. Enquanto isso, o RCC certificou-se de que a taxa de fluxo fornecesse um número de Reynolds maior que 4100 para atingir um fluxo turbulento sem causar um aumento de pressão acima de 1 bar. A temperatura também foi uma preocupação, precisando se manter abaixo de 48°C. A meta de nível de limpeza recomendada foi SAE AS 4059 REV F cpc 6 (o cpc, neste código, significa “Contagem Cumulativa de Partículas”).

Durante o teste de filtrabilidade, a RCC instalou duas carcaças de filtro off-line equipadas com mídia de 3 mícrons na linha de descarga e na linha de retorno, combinadas com um respiro no reservatório. Quando a primeira amostra foi retirada da linha de retorno do pré-filtro da bateria, foi encontrado um nível de limpeza SAE AS4059F cpc 11. Após a lavagem, os contadores de partículas a bordo leem um nível de limpeza final de SAE AS4059F cpc 2, e esse resultado foi alcançado em um ciclo de lavagem com média de 24 minutos em vez de 2 horas.

Em um ambiente onde o tempo é crítico, dentro e fora da pista de corrida, esses resultados eram exatamente o que a equipe precisava. Mas, como mencionado acima, é sempre uma boa ideia verificar a análise de óleo ou fluido no local, por meio de amostragem e testes de laboratório. Felizmente, Wayne também cobriu isso com a ajuda da Cápsula de Monitoramento de Condição, produzido pela Luneta, instalado no reservatório da plataforma de lavagem.

Confie, mas verifique

Tornar rápido e simples a inspeção visual do fluido e a coleta de amostras limpas e confiáveis ​​dia após dia, ajuda a incentivar as boas práticas, permitindo que os usuários verifiquem as análises no local e detectem problemas óbvios, antes que eles levem à falha.

Hubball diz que se encaixa perfeitamente com sua visão para os sistemas da RCC: “isso torna a vida muito mais fácil. O que há no reservatório? O que está acontecendo visualmente? Trazer a Cápsula de Monitoramento de Condição foi realmente para facilitar o uso entre nós e como o integramos ao processo diário de coleta de amostras de verificação. Queríamos fornecer aos clientes uma solução de pacote completo, e a cápsula da Luneta nos ajuda a fazer isso.”

Qualquer um que seja responsável pela confiabilidade ou manutenção de uma máquina crítica (mesmo uma que não trafegue em velocidades de três dígitos em curvas fechadas) pode aprender uma lição útil do mundo da Fórmula 1™: até quando a velocidade é uma prioridade absoluta, e você tem toda a tecnologia de monitoramento de condição de ponta que você precisa, inspeções visuais simples e resultados de laboratório ainda desempenham um papel vital em qualquer esforço sério de confiabilidade ou manutenção.

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Por Noria Corporation. Traduzido pela equipe técnica da Noria Brasil.