Revestimento cerâmico aplicado como barreira térmica em componentes automotivos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Moraes, Denison Angelotti
• Orientador(a): Munhoz Junior, Antônio Hortêncio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Presbiteriana Mackenzie
• Palavras-chave em Português: componentes automotivos; legislações de emissão; sistema de póstratamento; gases de exaustão; ZrO2-Y2O3; barreira térmica
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS
• Link de acesso: http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/26502

Componentes automotivos estão sempre em desenvolvimento, seja objetivando a melhoria de performance e qualidade, seja pela redução de custos, necessidade de mercado, aumento de vendas e produtividade ou alguma nova legislação ambiental ou de segurança. Nos últimos anos o tema ambiental ganhou corpo e passou a ser central para os veículos que utilizam combustíveis fósseis, em especial o óleo Diesel, devendo atender a novas legislações de emissão. Para isso, novos motores e sistemas de exaustão e filtragem dos gases foram desenvolvidos, como os conversores catalíticos. A próxima legislação que entrará em vigor, chamada de PROCONVE P8 restringe os valores de óxidos nitrosos (NOx) e material particulado a valores muito baixos. Para que esses valores sejam atingidos foi desenvolvido o sistema de pós-tratamento de gases chamado de ATS (After Treatment System). Para que o processo de redução dos agentes poluidores seja feito dentro do ATS, os gases de escapamento queimados no processo de combustão dentro do motor devem estar a temperatura entre 450 e 550ºC. Os gases queimados, ou gases de exaustão, são conduzidos por tubulação metálica até o catalisador. Neste trabalho foi proposta a utilização de revestimento cerâmico de óxido de Zircônia estabilizado com Ítria a 8% em peso (ZrO2-Y2O3), conhecido como YSZ (Ytria Stabilized Zirconia), ou ainda 8YSZ, conhecido como TBC (Thermal Barrier Coating). Foi estudado o TBC como revestimento de tubulação de escapamento, por meio de cálculo analítico e por CFD (Computer Fluid Dynamics). Os resultados mostraram que o YSZ é um material de potencial para a aplicação estudada, bem como para aplicações onde o tema barreira térmica seja relevante.