Locomotivas: entenda o funcionamento destes ativos  

O modal de transporte ferroviário permite deslocar grandes cargas por longas distâncias de modo mais eficiente. A principal vantagem desse tipo de equipamento é a segurança – pois a incidência de roubos e acidentes no transporte de cargas em locomotivas é menor quanto comparado ao modal rodoviário, por exemplo.  

Segundo dados da Agência Nacional de Transportes Terrestres, em 2023, a rede de transporte ferroviário brasileiro transportou 531 milhões de toneladas de carga, representando cerca de 390 bilhões de TKU (toneladas quilômetro útil). Sendo assim, a malha ferroviária brasileira ainda é uma das maiores da américa latina.  

Tipos de locomotivas  

As locomotivas são os veículos ferroviários que proporcionam a força necessária para manter os trens em movimento.  Esses ativos podem ser categorizados de acordo com a fonte de energia empregada para o seu funcionamento.  

O tipo mais utilizado de locomotiva para o transporte de cargas é a diesel-elétrica, cuja fonte primária de energia é um motor diesel. Ou seja, o motor é acoplado a um gerador de energia elétrica, o qual converte a energia mecânica rotacional do motor em energia elétrica, que alimenta motores elétricos de tração, que por fim, acionam os rodeiros.  

Desse modo, a energia elétrica gerada pelo gerador pode ser de corrente alternada ou contínua. Em locomotivas que utilizam alternadores com motores de tração DC, há ainda um estágio de retificação da onda. 

Este sistema complexo está representado na imagem abaixo.

Ainda, em algumas locomotivas utilizadas para operações auxiliares no pátio ferroviário, o sistema diesel-mecânico é empregado. Neste sistema, o motor diesel aciona um conjunto de engrenagens, responsáveis por transmitir energia mecânica aos rodeiros. 

Componentes de locomotivas Diesel-Elétricas 

Alguns dos componentes mais importantes das locomotivas diesel-elétrica são: 

Motor Diesel

É o componente responsável por transformar a energia química contida no óleo diesel em energia mecânica para acionamento do gerador de energia elétrica.  

Gerador

Este componente é acionado pelo eixo do motor e sua função é transformar a energia mecânica de rotação em energia elétrica, que abastece com eletricidade os motores de tração da locomotiva. 

Motor de tração

É o componente que converte a energia elétrica em mecânica, e a transmite diretamente para os rodeiros da locomotiva por meio de um sistema de pinhão e coroa. Ele é acionado pelo gerador principal por meio de cabos elétricos e transforma a energia elétrica em energia mecânica de rotação do seu eixo, fazendo com que a locomotiva se movimente sobre os trilhos.  

Truques

Os truques têm a função de distribuir o peso da locomotiva para os rodeiros e transmitir os esforços de tração e frenagem para os trilhos. Além disso, esses componentes acomodam os motores de tração e rodeiros, que são formados por um eixo, rodas de aço, uma engrenagem e rolamentos localizados nas extremidades do eixo. Nos rodeiros, há uma coroa, que se acopla ao pinhão do motor de tração. Dessa forma, o pinhão gira com seu eixo e faz a coroa girar, acionando todo o rodeiro quando o motor de tração está operando.  

Bombas de água, óleo e combustível

São parte dos sistemas de arrefecimento, lubrificação e injeção de combustível, respectivamente e operam ao redor do motor diesel, sendo acionadas diretamente por ele ou por um motor elétrico dedicado, como ocorre com a bomba de combustível.  

Controlador mestre

É o componente onde ficam localizados os controles de freio automático, freio dinâmico, freio manual, freio independente, a reversora (define o sentido de marcha do veículo), o velocímetro e a buzina.  

Além destes, outros componentes como ventiladores, sopradores, radiadores e compressor, atuam de forma a manter a locomotiva em condições saudáveis e seguras de operação.  

Falhas no motor de tração das locomotivas  

Como já mencionado, este é um dos componentes mais importantes de locomotivas. Problemas no motor de tração representam uma perda de eficiência considerável para o veículo. Alguns modos de falhas comuns no motor de tração estão associados ao desgaste no acoplamento entre a coroa do rodeiro e o pinhão do motor, o que normalmente pode ser percebido pelo aumento de vibração.  

Por sua vez, a vibração anormal é um fator que contribui para o aparecimento de outras falhas em locomotivas. Choques e vibração de frequência elevada podem causar danos graves ao acoplamento coroa-pinhão. Desse modo, desvios na evolvente do pinhão ou da coroa causam variações na rotação das engrenagens, o que produz um aumento da carga sobre os dentes das engrenagens e no torque dos eixos da armadura e do rodeiro. Além disso, o desgaste nos mancais do eixo do rodeiro também é uma causa comum do desalinhamento entre coroa e pinhão.  

Falhas no sistema isolante dos motores de tração também figuram entre causas comuns de problemas neste componente. Problemas no isolamento podem causar degradação térmica, danos por contaminação, abrasão ou perfurações.  

Vantagens do monitoramento de condição de locomotivas  

Ao fazer o monitoramento contínuo de vibração e temperatura dos componentes de locomotivas, é possível identificar antecipadamente tendências nos níveis vibracionais e outros indícios de falhas. Isso permite prevenir avarias no equipamento, além de reduzir custos com manutenção corretiva. Evita, também, que a máquina fique parada por longos períodos. Acompanhar frequentemente as variáveis de performance e desempenho também melhora a eficiência do equipamento e maximiza sua vida útil.  

Solução Dynamox para o monitoramento de Locomotivas 

PitStop 

É uma solução de monitoramento da condição de locomotivas no formato “Drive-in”. Seu objeto é reduzir a exposição à riscos por parte do inspetor e proporcionar rapidez na aquisição de dados. Nesta solução, os dados de vibração e temperatura são coletados por meio de sensores posicionados nos componentes enquanto a locomotiva está parada para inspeção. Dessa maneira, as formas de onda coletadas permitem uma análise detalhada da condição dos diversos componentes da locomotiva. 

DynaTrigger 

É uma solução que permite o monitoramento da condição dos ativos em operação. A solução funciona baseada na leitura de sinais que representem uma condição específica para realização das coletas de vibração.  

Conte com a Solução Dynamox para monitorar esses ativos e evite falhas, paradas e acidentes. Entre em contato e saiba mais.