Mecânica de Locomotivas: Guia Completo

Mecânica de Locomotivas
Gerência de Treinamento e Desenvolvimento
2
REGRAS BÁSICAS DE SEGURANÇA

3
PERCEPÇÃO DE RISCO E CUIDADO MÚTUO
Antes de fazer qualquer atividade, seja ela rotineira ou não, sempre tome os
seguintes cuidados:
Observe: Há algum risco para mim ou para os meus companheiros?
Ouça: Há algum barulho estranho ao redor?
Respire: Assim, você terá tempo para analisar a atividade que irá executar.
Pense: Certifique-se de que todas as medidas de segurança necessárias foram
respeitadas.
1 – Em caso de dúvida: Pare
2 – Não sabendo exatamente como proceder: Pergunte
3 – Caso determinada ação não esteja de acordo com o
ROF, MOF e procedimentos: Não faça e não permita que
façam
4 – Sempre atue de forma profissional
NÃO ASSUMA RISCOS!
• Conhecimentotécnicodastarefas;
• Treinamentos;
• Normaseprocedimentos;
• Planejamentodasatividades;
• Orientaçõesparaotrabalho.
• Terciênciadaimportânciadaprevenção;
• Conscientização;
• Espíritodeequipeeajudamútua.
SENTIR
AGIR
• Estaratentoàspossibilidadesderisco;
• Intervirparaqueosriscossejamcontrolados;
• Antecipar-seaosproblemas;cooperar.
SABER
E
PENSAR
ATITUDE
PREVENTIVA

4
MENSAGEM INICIAL
Este material foi desenvolvido para apresentar a você todos os aspectos
referentes à Mecânica de Locomotivas, que é parte fundamental da atuação da
MRS. Esperamos que aprecie e leitura e, através dela, possa adquirir ainda mais
conhecimento sobre esse importante tópico.
OBJETIVO
O objetivo desta apostila é fornecer aos colaboradores da MRS uma ampla
visão acerca da Mecânica de Locomotivas. Diversos profissionais da empresa lidam
com questões que dizem respeito a esse tema diariamente. Sendo assim, uma
contínua capacitação é mais do que necessária para o beneficio da companhia e de
todos que dela fazem parte.

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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.................................................................................................................... 8
2 LOCOMOTIVA DIESEL ELÉTRICA.................................................................................... 9
3 DESIGNAÇÕES DE FABRICANTES DE LOCOMOTIVA.................................................. 10
4 DESIGNAÇÕES DE MODELOS DE LOCOMOTIVAS NA MRS........................................ 11
4.1 GE U20C ................................................................................................................... 12
4.2 GE U23C ................................................................................................................... 13
4.3 GE C26...................................................................................................................... 14
4.4 GE C30M................................................................................................................... 15
4.5 GE C30...................................................................................................................... 16
4.6 GE C26M................................................................................................................... 17
4.7 GE C36MI .................................................................................................................. 18
4.8 GE C36MIL ................................................................................................................ 19
4.9 GE C44MIL ................................................................................................................ 20
4.10 GE AC44MIL............................................................................................................ 21
4.11 GM SD18 ................................................................................................................. 22
4.12 GM SD38 ................................................................................................................. 23
4.13 GM SD40.2 .............................................................................................................. 24
4.14 GM SD40.3 .............................................................................................................. 25
5 LOCALIZAÇÃO DE COMPONENTES .............................................................................. 26
5.1 GE-U20C ................................................................................................................... 26
5.2 GE U23C ................................................................................................................... 27
5.3 GE C36-7................................................................................................................... 28
5.4 GE C44 MIL ............................................................................................................... 29
5.5 GE AC44 MIL............................................................................................................. 30
5.6 GM SD40-2................................................................................................................ 31
6 CABINE DO OPERADOR................................................................................................. 32
7 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA LOCOMOTIVA ............................33 / 34 / 35
8 MOTOR DIESEL............................................................................................................... 36
8.1 Identificação dos conjuntos de força GE / GM............................................................ 37
8.2 Bloco do motor diesel................................................................................................. 37
8.3 Eixo virabrequim ........................................................................................................ 38
8.4 Cárter......................................................................................................................... 38
8.5 Biela........................................................................................................................... 39
8.6 Casquilho................................................................................................................... 39
8.7 Pistão......................................................................................................................... 40
8.8 Camisa....................................................................................................................... 41

6
8.9 Cabeçote ................................................................................................................... 42
8.10 Jaqueta (motor GE).................................................................................................. 43
8.11 Turboalimentador..................................................................................................... 44
8.12 Resfriador de ar ....................................................................................................... 45
8.13 Tempos do motor..................................................................................................... 45
9 SISTEMA DE COMBUSTÍVEL.......................................................................................... 46
9.1 Bomba de transferência de combustível .................................................................... 46
9.2 Filtros......................................................................................................................... 47
9.3 Tubulação / mangotes................................................................................................ 47
9.4 Sistema de injeção..................................................................................................... 48
9.5 Visores....................................................................................................................... 48
9.6 DIAGRAMA SISTEMA DE COMBUSTÍVEL GM ........................................................ 49
9.7 DIAGRAMA SISTEMA DE COMBUSTÍVEL GE......................................................... 50
10 SISTEMA DE ARREFECIMENTO .................................................................................. 51
10.1 Tanque de expansão ............................................................................................... 51
10.2 Tampa de pressurização.......................................................................................... 51
10.3 Bomba D`água......................................................................................................... 52
10.4 Radiador .................................................................................................................. 52
10.5 Ventilador................................................................................................................. 53
10.6 Sistema de spray – Locos GMSD38 / SD40.2 / SD40.3 ........................................... 54
10.7 Diagrama do Sistema de Arrefecimento GM ............................................................ 55
10.8 Diagrama do Sistema de arrefecimento GE ............................................................. 56
11 SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO....................................................................................... 57
11.1 Bomba GE ............................................................................................................... 57
11.2 Bombas GM............................................................................................................. 57
11.3 Alojamento dos elementos de filtros......................................................................... 58
11.4 Resfriador ................................................................................................................ 59
11.5 Diagrama do Sistema de Lubrificação GE................................................................ 60
12 GOVERNADOR.............................................................................................................. 61
12.1 Reostato de Carga................................................................................................... 62
12.2 Verificação do nível de óleo do governador.............................................................. 63
12.3 Governador eletrônico.............................................................................................. 63
13 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DO MOTOR DIESEL - GM ......................................... 64
13.1 Detector de baixa pressão de óleo lubrificante......................................................... 64
13.2 Detector de baixa pressão d água............................................................................ 65
13.3 Detector de pressão positiva no cárter..................................................................... 66
13.4 Válvula termostática - detector de óleo quente......................................................... 67
13.5 Detector de Sobre rotação do Motor DIESEL........................................................... 67

7
13.6 Módulo anunciador AN-12........................................................................................ 68
13.7 Painel MMI............................................................................................................... 69
14 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DO MOTOR DIESEL - GE.......................................... 70
14.1 Detector Bx Presssões água e Óleo Lubrificante .................................................... 70
14.2 Detector Pressão Positiva no Cárter ........................................................................ 71
14.3 Detector Sobre rotação do Motor Diesel .................................................................. 72
14.4 Painéis anunciadores - GE....................................................................................... 73
15 VERIFICAÇÃO DE NÍVEIS DE FLUÍDOS....................................................................... 74
15.1 Água ........................................................................................................................ 74
15.2 Combustível............................................................................................................. 75
15.3 Óleo lubrificante do motor diesel.............................................................................. 76
15.4 Óleo lubrificante do compressor............................................................................... 77
16 TRUQUES GE e GM ...................................................................................................... 78
16.1 Finalidade do truque ................................................................................................ 79
16.2 Principais componentes ........................................................................................... 79
16.3 Motor de Tração....................................................................................................... 80
16.4 Suspensão do motor de tração ................................................................................ 81
16.5 Soprador dos motores de tração GE C44MIL........................................................... 82
16.6 Soprador dos motores de traçãoGE AC44MIL ......................................................... 83
16.7 Duto de ar ................................................................................................................ 84
16.8 Conjunto motor de tração rodeiro............................................................................. 85
16.9 Rodeiros .................................................................................................................. 86
16.10 Caixa de engrenagens ........................................................................................... 86
16.11 Caixa de rolamento................................................................................................ 87
16.12 Molas helicoidais.................................................................................................... 87
16.13 Ampara balanço..................................................................................................... 88
16.14 Gancho de segurança............................................................................................ 88
16.15 Coxins (amortecedor do bolster) ............................................................................ 89
16.16 Amortecedor vertical .............................................................................................. 90
16.17 Amortecedor longitudinal........................................................................................ 90
16.18 Amortecedor Transversal / 16.19 Pino de tração.................................................... 91
16.20 Aparelho de Choque / 16.21 Engate ...................................................................... 92
16.22 Cilindro de Freio / 16.23 Ajustador de folga............................................................ 93
16.24 Timoneria de freio .................................................................................................. 94
16.25 Sapatas de freio..................................................................................................... 95
16.26 Conjunto freio manual / Válvula de alívio de pressão do cilindro de freio ............... 95
16.27 Sistema de areiamento .... ................................................................................ .... 96
Mensagem Final.... ..................................................................................................... .... 97

8
1 INTRODUÇÃO
Os primeiros motores a combustão externa apareceram no século XVIII e o
combustível utilizado era a lenha, naquela época abundante e de baixo custo. Estes
motores a vapor eram geralmente utilizados em máquinas estacionárias. No século
XIX apareceram os primeiros motores a combustão interna. Nestes, o combustível é
queimado dentro do próprio motor e seu aparecimento provocou um rápido
desenvolvimento mecânico. Estes motores levaram vantagem sobre as máquinas a
vapor pela sua versatilidade, eficiência, menor peso por cavalo vapor,
funcionamento inicial rápido e possibilidade de adaptação a diversos tipos de
máquinas. O primeiro motor a combustão interna foi construído pelo mecânico
alemão Lenoir, em 1860, e tinha a potência de 1 cv, trabalhando com gás de
iluminação. Em 1861, Otto e Langen, baseando-se na máquina de Lenoir,
construíram um motor que comprimia a mistura de ar e gás de iluminação, com
ignição feita por uma centelha elétrica. Em 1862, o engenheiro francês Beau de
Rochas publicou estudos teóricos e estabeleceu alguns princípios termodinâmicos
baseado no motor de Otto. Este, por sua vez, baseado no estudo de Rochas,
desenvolveu um motor: o motor de ciclo Otto apresentado em 1872. Estes motores
usavam como combustível o gás de carvão ou o gasogênio, com ignição feita por
centelha elétrica. Em 1889, fez-se a primeira aplicação do motor de ciclo Otto em
veículos, utilizando-se como combustível a gasolina. Em 1893, o engenheiro alemão
Rudolf Diesel descreveu um novo motor, no qual a ignição da mistura ar mais
combustível era feita por compressão. Este motor, que Diesel denominou “motor
térmico racional”, acabou ficando conhecido como motor Diesel. Os motores
modernos são derivados dos construídos por Otto e Diesel e as características
básicas dos mesmos são as seguintes: a) Motores de ciclo Otto: utilizam
combustível de baixa volatilidade, como a gasolina e o álcool. Para ignição
necessitam de centelha produzida pelo sistema elétrico. b) Motores de ciclo Diesel:
utilizam como combustível o óleo diesel. A inflamação do combustível injetado sob

9
pressão na câmara de combustão ocorre pela compressão de ar e conseqüente
elevação da temperatura.
2 – LOCOMOTIVA DIESEL ELÉTRICA
O sistema de produção e geração de energia elétrica da locomotiva diesel-
elétrica tem o motor diesel como fonte primária de energia, sendo tal motor
diretamente acoplado a um gerador de energia elétrica. Então, esse gerador produz
a eletricidade necessária para alimentar os motores elétricos de tração, que acionam
os rodeiros da locomotiva.
O motor diesel transforma a energia química contida no óleo diesel em
energia mecânica para acionar o gerador de energia elétrica.
Por fim, os motores elétricos de tração podem atuar com corrente contínua ou
corrente alternada.

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3 DESIGNAÇÕES DE FABRICANTES DE LOCOMOTIVA
GE - General Eletric
U - Universal
20 - 2000 HP´s (Potência disponível na saída do Gerador Principal divida por 100)
C - Arranjo dos rodeiros (três eixos por truque)
W - Wide Cab (Cabine Ampla)
-7 - Projeto desenvolvido na década de 1970
-9 - Projeto desenvolvido na década de 1990
MP - Microprocessador
ME - Microeletrônica (Microprocessador e Injeção Eletrônica)
I - Internacional / Exportação
GM - General Motors
SD - Special Duty
18 - 1800 HP
38 - 2000 HP
40 - 3000 HP
2 - Controle Elétrico por Módulos Eletrônicos
3 - Controle Elétrico por Microprocessador

11
3.1 DESIGNAÇÕES MRS
Grupo Modelo Grupo Modelo
10 GE-AC44MIL 5 GE-C26M
9 GE-C44MIL 5 GE-C26ML
8 GE-C36 4 GE-U23C
8 GE-C36M 4 GE-U23CL
8 GE-C36MI 4 GM-SD18
8 GE-C36MIL 4 GM-SD38
8 GE-C36MILZ 3 GE-U20C
8 GE-C36MLZ 3 GE-U23C1
8 GE-C36MZ 2 ALCO-RS3
7 GE-C30 2 EFCB
7 GE-C30M 2 GE-U5B
7 GE-C30MZ 2 GE-U6B
7 GM-SD40-3 2 GE-720HP
6 GE-C30M1 2 HITACHI DI
6 GM-SD40-2 1 HITACHI EL
5 GE-C26 1 STADLER
M - Microprocessador Bright Star
I - Injeção eletrônica
L - Locotrol
Z - Microprocessador Zeith
Exemplo : GE AC 44 MIL : Fabricante : GE / Motor de Tração : Corrente alternada /
Potencia : 4400 HP / Microprocessador : Bright Star / Injeção : Eletrônica /
Sistema de Potencial Distribuída : Locotrol

12
4 MODELOS DE LOCOMOTIVAS
4.1 GE U20C
Potência: 2000 HP a 1050 RPM
Esforço Trator Contínuo: 24.630 kgf a 18.2 Km/h
Peso: 120.000 Kg

13
4.2 GE U23C
Peso: 180.000 Kg

14
4.3 GE C26
Peso: 180.000 Kg

15
4.4 GE C30M
Peso: 180.000 Kg

16
4.5 GE C30
Peso: 180.000 Kg

17
4.6 GE C26M
Peso: 180.000 Kg

18
4.7 GE C36MI
Peso: 180.000 Kg

19
4.8 GE C36MIL
Peso: 180.000 Kg

20
4.9 GE C44MIL
Peso: 195.000 Kg

21
4.10 GE AC44MIL
Peso: 195.000 Kg

22
4.11 GM SD18
Peso: 163.000 Kg

23
4.12 GM SD38
Peso: 163.000 Kg

24
4.13 GM SD40.2
Peso: 180.000 Kg

25
4.14 GM SD40.3
Peso: 180.000 Kg

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5 LOCALIZAÇÃO DE COMPONENTES
5.1 GE-U20C
1 - Conexões para “Unidade Múltipla” 15 - Tanque d` água
2 - Reservatório de Areia 16 - Alojamento dos Filtros (Sist de Lubrificação)
3 - Posto de Comando 17 - Alojamento dos Filtros de Ar do Motor Diesel
4 - Compartimento de Controle 18 – Resfriador do Óleo Lubrificante
5 - Resistores do Freio Dinâmico 19 - Compressor
6 - Bateria 20 - Radiadores
7 - Soprador dos Motores de Tração 21 - Ventilador dos Radiadores
8 - Gerador Auxiliar 22 - Caixa Acionadora do Ventilador
9 - Excitatriz 23 - Reservatório de Ar
10 - Governador do motor Diesel 24 - Truque
11 - Gerador Principal 25 - Alojamento do Filtro de Combustível
12 - Motor Diesel 26 - Bomba de Transferência do Combustível
13 - Conjunto de Força do Motor Diesel 27 – Tanque de Combustível
14 - Resfriador de Ar do Motor Diesel

27
5.2 GE U23C
1 - Conexões para “Unidade Múltipla” 18 - Resfriador de ar
2 - Reservatório de Areia 19 - Turboalimentador
3 - Toilete 20 - Tanque da água
4 - Faróis 21 - Resfriador do Óleo Lubrificante
5 – Painel de Controle (Master) 22 - Alojamento dos Filtros Sistema de Lubrificação
6 - Extintor 23 - Filtro Primário de ar do MD (Inércia)
7- Bebedouro 24 – Filtro Secundário de Ar do Md (Papel)
8 - Painel de Controle do Motor Diesel 25 - Compressor
9 - Lastro 26 - Resistores (Freio Dinâmico)
10 - Soprador dos Motores de Tração 27 - Ventilador da Bancada de Radiadores
11 - Não usado 28 - Radiadores
12 - Gerador Auxiliar 29 - Reservatório de Ar (Principal)
13 - Excitatriz 30 - Tanque de Combustível
14 - Gerador de Tração (Principal) 31 - Alternador de Eixo
15 - Governador 32 - Bateria (Lado direito)
16 - Bomba de Transferência de Combustível 33 - Compartimento das Válvulas do Sist de Freio
17 - Motor Diesel 34 - Compartimento dos Equip. de Controle Elétrico

28
5.3 GE C36-7
1 - Conexões para “Unidade Múltipla” 18 - Resfriador de ar
2 - Reservatório de Areia 19 - Turboalimentador
3 - Toilete 20 - Tanque da água
4 - Faróis 21 - Resfriador do Óleo Lubrificante
5 - Painel de Controle (Master) 22 - Alojamento dos Filtros Sistema de Lubrificação
6 - Compartimento Elétrico Superior 23 - Filtro Primário de ar do MD (Inércia)
7- Bebedouro 24 – Filtro Secundário de Ar do Md (Papel)
8 - Painel de Controle do Motor Diesel 25 - Compressor
9 – Filtros da Galeria 26 - Resistores (Freio Dinâmico)
10 - Soprador dos Motores de Tração 27 - Ventilador da Bancada de Radiadores
11 - Painel Retificador 28 - Radiadores
12 - Gerador Auxiliar 29 - Reservatório de Ar (Principal)
13 - Excitatriz (Lado direito) 30 - Tanque de Combustível
14 - Gerador de Tração (Principal) 31 - Alternador de Eixo
15 - Governador 32 Compartimento dos Equip. de Controle Elétrico
16 - Bomba de Transferência de Combustível
17 - Motor Diesel

29
5.4 GE C44MIL

30
5.5 GE AC44MIL

31
5.6 GM SD40-2

32
6 CABINE DO OPERADOR
As cabines das locomotivas são fabricadas em módulos, de modo a facilitar o
processo de construção e a manutenção. São feitas de chapas de aço de baixo teor
de carbono.
Podem ser várias as cabines de uma locomotiva:
• Cabine Principal ou cabine do maquinista;
• Cabine do motor diesel ou capota longo: abriga o motor diesel em seu
interior. É também chamada de compartimento do motor diesel;
• Cabine do radiador: normalmente abriga os radiadores e ventiladores;
• Capota curta: localizada na parte frontal da locomotiva. Normalmente abriga
o banheiro.

33
7 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA LOCOMOTIVA
• A bomba de combustível é acionada por um motor elétrico, utilizando corrente
da bateria. A bomba transfere combustível do tanque situado sob o estrado da
locomotiva até as bombas ou injetores do motor diesel;
• A partida do motor diesel é feita pelo gerador a ele acoplado, sendo tal
gerador momentaneamente utilizado como motor de arranque;
• A bateria fornece a corrente necessária para girar o gerador principal e dar a
partida no motor diesel. Algumas locomotivas utilizam outros sistemas para a
partida, como motores de arranque ou gerador auxiliar e excitatriz;
• Quando o motor diesel está em funcionamento, ele fornece energia mecânica
através de eixos e acoplamentos para acionar diretamente geradores elétricos
e, em grande parte das locomotivas, também o compressor de ar;
• O gerador auxiliar carrega as baterias e fornece corrente contínua em baixa
voltagem para os circuitos de controle, de iluminação e de excitação do
gerador principal. Vale destacar que alguns tipos de locomotiva utilizam outros
sistemas para excitar o gerador principal, como excitatriz ou alternador
companheiro;
• O gerador principal fornece corrente contínua (ou alternada, depois retificada,
dependendo do tipo de veículo) em alta voltagem aos motores de tração para
tracionamento da locomotiva;
• Por meio dos comandos da cabine, diversos circuitos de baixa voltagem são
estabelecidos para acionar o governador do motor diesel, assim como vários
contatores, chaves e reles do armário de controle. Esses equipamentos
elétricos, ao funcionarem, completam outros circuitos ou produzem os efeitos
desejados para a operação da locomotiva;
• Seis motores de tração ficam posicionados sob a locomotiva, sendo que cada
um deles é diretamente engrenado a um eixo e um par de rodas tratoras.
Esses motores são localizados em dois truques, que recebem e distribuem o
peso da locomotiva às rodas motrizes;
• A alavanca de aceleração comanda eletricamente um governador, montado
no motor diesel, que controla a sua velocidade e potência. O gerador principal

34
converte a energia mecânica do motor diesel para energia elétrica. Então, tal
energia é distribuída aos motores de tração, por meio de circuitos
estabelecidos por diversos contatores localizados no armário de controle;
• Nas locomotivas cuja rotação do motor diesel é controlada por governador,
um regulador de carga, regula a carga elétrica sobre o motor em todas as
posições da alavanca de aceleração. Nas locomotivas mais modernas, é o
microprocessador que executa essa função;
• O compressor de ar fornece aos reservatórios ar sob pressão, que é usado,
principalmente, para os freios a ar. Tais freios são comandados pelo
maquinista por meio de equipamento adequado, localizado na cabine;
• Com exceção da operação manual dos comandos da cabine, a operação da
locomotiva é inteiramente automática. Vários dispositivos de alarme e de
segurança alertarão o maquinista sobre qualquer dificuldade que ocorrer.
Importante: Apesar de ser utilizado maciçamente nas locomotivas, nem sempre o
comando da aceleração do motor diesel é efetuado diretamente pelo governador.
Algumas locomotivas mais modernas utilizam microprocessadores e Unidades
Governadoras, que, entre suas variadas funções, está o comando do sinal para a
rotação do motor diesel.
Assim, a injeção do combustível é controlada pelo sinal do microprocessador
para o GVMD (Governador do motor diesel), e do microprocessador para a EGU ou
ECU – injeção eletrônica de combustível (EFI).

35
7.1 DIAGRAMA EM BLOCO DO PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA
LOCOMOTIVA

36
8 MOTOR DIESEL
MOTOR GE- 04 TEMPOS MOTOR GM - 02 TEMPOS
O motor diesel é fonte primária de energia, transformando a energia química
contida no óleo diesel em energia mecânica.

37
8.1 Identificação dos conjuntos de força GE / GM
8.2 Bloco do motor diesel
É a parte estrutural do Motor Diesel, onde está presente o eixo girabrequim,
que serve de suporte para as camisas e outros componentes. Na sua parte inferior,
é fixado o cárter.
Possui as seguintes passagens internas:
• De água, para arrefecimento do motor;
• De óleo lubrificante, para lubrificação de componentes móveis (casquilhos,
pistões, etc.);
• Dos gases do sistema de exaustão.

38
8.3 Eixo virabrequim
O eixo virabrequim, também chamado de eixo de manivelas, é feito de aço
carbono forjado com tratamento térmico específico e mangas endurecidas com
têmpera por indução nos munhões e nos moventes.
8.4 Cárter
É um conjunto de chapas soldadas que suporta o bloco e serve de base para
o motor.
O poço de óleo lubrificante do motor fica localizado no centro do cárter, que é
provido de drenos e defletores internos denominadas de quebra onda. Por sua vez,
o quebra onda tem como função evitar ou diminuir a agitação do óleo quando o
motor estiver em funcionamento.

39
8.5 Biela
É o elemento de ligação entre o pistão e o eixo virabrequim. Transmite a força
da combustão e modifica o movimento inclinado (motores em “V”) ou vertical
(motores em linha) do pistão em movimento giratório no eixo virabrequim.
8.6 Casquilho
Os casquilhos são fixados pela capa da biela. Cada casquilho é composto de
uma parte de aço e outra de material próprio para mancal de atrito.

40
8.7 Pistão
É feito de aço e suas principais funções são:
• Formar uma parede móvel na câmara de combustão;
• Receber a pressão resultante da combustão e transmiti-la à biela.

41
8.8 Camisa
No seu interior é queimado o combustível, onde é gerada a potência do
motor. Seu diâmetro é um fator determinante no projeto de um motor.

42
8.9 Cabeçote
CABEÇOTE GM
CABEÇOTE GE
Responsável por tampar um dos lados do cilindro, e suporta as válvulas de
exaustão (quatro válvulas- GM) nos cabeçotes do motor GE – duas válvulas de
admissão e duas de exaustão.
Contem ainda os assentos, molas e guias de válvulas e saídas dos gases
resultantes da combustão.

43
8.10 Jaqueta (motor GE)
Envolve o conjunto camisa e cabeçote, com a função de formar uma câmara
para circulação d água, possibilitando o resfriamento do conjunto.

44
8.11 Turboalimentador
TURBOALIMENTADOR GM
TURBOALIMENTADOR GE
O turboalimentador é usado principalmente para aumentar a potência do
motor e proporcionar maior economia de combustível, através da utilização dos
gases de escape.
NOTA : Nas Locomotivas GM SD 18 e GM SD38, utilizam o BLOWER (Fig. abaixo).

45
8.12 Resfriador de ar
Sua função é resfriar o ar proveniente do turboalimentador antes que ele vá
para os coletores de admissão de ar do motor diesel.
8.13 Tempos do motor
MOTOR GE – 04 TEMPOS
MOTOR GM – 02 TEMPOS

46
9 SISTEMA DE COMBUSTÍVEL
9.1 Bomba de transferência de combustível
Sua função é circular o combustível, desde o tanque de combustível até o
conjunto bomba injetora / bico injetor (GM) ou Bomba Injetora (GE).

47
9.2 Filtros
É responsável por filtrar o combustível por meio da retenção de impurezas,
principalmente partículas metálicas e água proveniente da condensação. Assim,
protege as peças atritantes do sistema de combustível, evitando um desgaste
anormal.
9.3 Tubulação / Mangotes
Sua função é conduzir o combustível para o sistema de injeção.

48
9.4 Sistema de injeção
Sua função é aumentar a pressão do combustível e injetá-lo no interior do
cilindro.
9.5 Visores
Permite a visualização do funcionamento do sistema, o que possibilita a
identificação de possíveis falhas como obstrução de filtros e falhas na bomba de
transferência de combustível.

49
9.6 DIAGRAMA SISTEMA DE COMBUSTÍVEL GM

50
9.7 DIAGRAMA SISTEMA DE COMBUSTÍVEL GE (INJEÇÃO ELETRÔNICA)

51
10 SISTEMA DE ARREFECIMENTO
10.1 Tanque de expansão
Realiza o armazenamento da água proveniente do radiador, quando o motor
está desligado ou frio (alguns motores GE), possilibitando a expansão dessa água
quando o motor está trabalhando em altas temperaturas. Dessa forma, ele supre o
sistema em casos de pequenos vazamentos.
10.2 Tampa de pressurização
Sua função é aumentar a pressão interna no tanque de expansão e,
consequentemente, aumentar também o ponto de ebulição da água.

52
10.3 BOMBA D’ÁGUA
A bomba da água, montada na extremidade dianteira do motor, é responsável
pela circulação da água através do motor e de todo o sistema de refrigeração.
10.4 Radiador
É neste componente que se processa a troca de calor da água com o ar
atmosférico.

53
10.5 Ventilador
Sua função é prover ar para a troca de calor da água dos radiadores e, em
alguns casos, resfriar os Resistores do Freio Dinâmico.

54
10.6 Sistema de spray – Locos GMSD38 / SD40.2 / SD40.3
Tem como missão pulverizar água nas colméias dos radiadores, de forma a
auxiliar no processo de troca de calor entre água de resfriamento do motor diesel e
ar ambiente, principalmente em túneis.

55
10.7 SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MOTOR DIESEL GM

56
10.8 SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MOTOR DIESEL GE

57
11 SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO
11.1 Bomba GE
A bomba do sistema de lubrificação é montada na extremidade dianteira do
motor diesel, sendo responsável pela circulação do óleo lubrificante através do
motor diesel e de todo o sistema de lubrificação.

58
11.2 Bombas GM
No sistema de lubrificação das locomotivas GM existem 03 bombas com
funções distintas e estão montadas na extremidade dianteira do motor diesel.
Bomba de Limpeza : Responsável por circular o óleo desde o cárter até o
alojamento dos coadores (Filtros tipo Malha de aço).
Bomba do Óleo de Refrigeração dos Pistões : Responsável por circular o
óleo desde o alojamento dos coadores (Filtros tipo Malha de aço) até os pistões de
cada conjunto de força..
Bomba do Sist. de Lubrif. Principal : Responsável pela circulação do óleo
lubrificante através do motor diesel e de todo o sistema de lubrificação.
Nota :
Nos motores turboalimentados, também existe uma bomba acionada por um motor
elétrico, sua função é pré-lubrificar o turboalimentador no momento da partida do
MD, e refrigerar o mesmo quando do desligamento do MD.

59
11.3 Alojamento dos elementos de filtros
GE GM
Sua função é alojar um conjunto de elementos de filtros, possibilitando o
aumento da área filtrante. Dessa forma, o intervalo entre as manutenções se torna
mais longo.
11.4 Resfriador de óleo lubrificante
É responsável por manter a temperatura do óleo lubrificante dentro de limites
aceitáveis, garantindo a perfeita lubrificação das partes móveis existentes.

60
11.5 Diagrama do Sistema de Lubrificação do Motor Diesel GE

61
12 GOVERNADOR DO MOTOR DIESEL
O governador de controle do motor diesel é um dispositivo eletro-hidráulico utilizado
para regular a rotação e a potência de saída do motor diesel.
É controlado pelo acelerador localizado no painel principal de operação da
locomotiva.
Trata-se de uma unidade independente montada no motor diesel, sendo por ele
acionada. É equipado com seu próprio suprimento de óleo e bomba de pressão de
óleo.

62
12.1 REOSTATO DE CARGA
Comandado hidraulicamente pelo governador, controla a excitação do gerador de
tração.

63
12.2 Verificação do nível de óleo do governador
A verificação do nível de óleo do governador deverá ser realizada com motor
diesel funcionando em “Marcha Lenta”.
Para o governador equipado com visor com uma linha, o nível correto é
quando o óleo fica exatamente em cima de tal linha.
Para o governador equipado com visor com duas faixas, o nível adequado é
quando o óleo fica entre as faixas.
12.3 Governador Eletrônico
Utilizados nos motores com injeção eletrônica (motores atuais), realizam,
além das funções dos governadores mais antigos, outras funções que permitem
redução no consumo de combustível.

64
13 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DO MOTOR DIESEL - GM
13.1 Detector de baixa pressão de óleo lubrificante
Sua função é detectar uma baixa pressão no sistema de lubrificação,
protegendo as partes móveis do motor diesel e evitando possíveis engripamentos de
peças.
Importante: O rearme de falhas somente poderá ser realizado com a orientação da
Rádio Mecânica.

65
13.2 Detector de baixa pressão d água
Sua função é detector uma baixa pressão no sistema de arrefecimento,
protegendo o motor diesel e os componentes do sistema de possíveis trincas
térmicas causadas por aquecimento excessivo.
Rádio Mecânica.

66
13.3 Detector de pressão positiva no cárter
Tem como tarefa detector uma pressão positiva no cárter, protegendo o motor
diesel e os componentes do sistema de eventuais danos.
Rádio Mecânica.
No caso de pressão positiva no cárter, jamais abra a tampa de inspeção, pois
existe a possibilidade de gases de combustível provenientes da câmara de
combustão estarem presentes no interior do cárter. Assim, há risco de “EXPLOSÂO
EXPONTÂNEA OU SECUNDÁRIA”.

67
13.4 Válvula termostática - detector de óleo quente
Sua função é detector alta temperatura do óleo.
13.5 Detector de Sobre rotação do Motor Diesel
Sua função é atuar para impedir o excesso de rotação do motor diesel
(10 % acima da rotação de 8º ponto é considerado excesso).
Importante: O rearme de falhas, somente poderá ser realizado com a orientação da
Rádio Mecânica.

68
13.6 Módulo anunciador AN-12
Aponta falhas que restringem a capacidade operacional da locomotiva.
Rádio Mecânica.

69
13.7 Painel MMI
Sua função é anunciar falhas que restringem a capacidade operacional da
locomotiva, permitindo o reset.
Rádio Mecânica.

70
14 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DO MOTOR DIESEL - GE
14.1 Detectores de Baixa Pressão do Óleo Lubrificante e baixa Pressão D`Água
Detector de Baixa Pressão de Óleo: Sua função é detector uma baixa pressão no
sistema de lubrificação, protegendo as partes móveis do motor diesel, evitando
possibilidades de engripamento de peças.
Detector de Baixa Pressão D’agua: Sua função é detector uma baixa pressão no
sistema de arrefecimento, protegendo motor diesel e componentes do sistema,
evitando possibilidades de trincas térmicas causadas por aquecimento excessivo.
Rádio Mecânica.

71
14.2 Detector de Pressão Positiva no Cárter do motor diesel – GE
Chave COP Sensor COP
Sua função é detector uma pressão positiva no cárter, protegendo motor diesel e
componentes do sistema, evitando possibilidades de danos ao motor diesel.
NOTA: O rearme de falhas, somente poderá ser realizado com a orientação da
Rádio Mecânica.
OBS: Nos casos de pressão positiva no cárter, jamais abra a tampa de inspeção do
cárter, pois, existe a possibilidade de gases de combustível proveniente da câmara
de combustão estar presente no interior do cárter, com isso risco de “EXPLOSÂO
EXPONTÂNEA OU SECUNDÁRIA”.
Rádio Mecânica.

72
14.3 Detector de sobre-rotação do motor diesel - GE
Modelo Antigo
Modelo Novo
Atua impedindo o excesso de rotação do motor diesel (10 % acima da rotação
de 8º ponto é um valor considerado excessivo).
Rádio Mecânica.
Botão de Rearme

73
14.4 Painéis anunciadores - GE
Sua função é anunciar falhas que restringem a capacidade operacional da
locomotiva.
Rádio Mecânica.

74
15 VERIFICAÇÃO DE NÍVEIS DE FLUÍDOS
15.1 Água
Para verificar o nível, é recomendável que o procedimento seja realizado com
o motor diesel desligado ou funcionando em marcha lenta.

75
15.2 Combustível
.

76
15.3 Óleo lubrificante do motor diesel
GE GM
O óleo lubrificante é armazenado no cárter do motor.
Sua função é evitar o atrito entre as peças móveis existentes no motor diesel.
Para verificar o seu nível, é recomendável que o procedimento seja realizado com o
motor diesel desligado ou funcionando em marcha lenta.

77
15.4 Óleo lubrificante do compressor
Existem dois tipos de verificação:
• Vareta;
• Medidor com bóia.
Importante: Para compressores que utilizam o medidor com bóia, o nível poderá ser
verificado com motor diesel desligado ou em marcha lenta.
Para o tipo vareta, apesar de o procedimento ser o mesmo, o recomendável é que
motor diesel esteja sempre desligado, pois, caso haja falha na válvula de retenção,
será expelido óleo lubrificante para o ambiente externo.

78
16 TRUQUES

79
16.1 Finalidade do truque
• Distribuir o peso da locomotiva nos eixos/ rodeiros;
• Transferir o esforço trator e o esforço de frenagem da locomotiva para os
trilhos.
16.2 Principais componentes

80
16.3 Motor de tração
Motores elétricos de tração geram o torque (força que tende a rodar um eixo)
ou força motriz.

81
16.4 Suspensão do motor de tração
Sua função é absorver impactos gerados por vibrações durante a
movimentação da locomotiva ao longo da ferrovia.

82
16.5 Soprador dos motores de tração GE C44MIL
Movido por motor elétrico, fornece ar para a refrigeração dos motores de
tração do truque traseiro. O soprador dos motores do truque dianteiro fica localizado
acima do alternador principal.

83
16.6 Soprador dos motores de tração GE-AC44MIL
Movido por motor elétrico, fornece ar para a refrigeração de todos os motores
de tração. Este soprador é maior e mais potente que o C44MIL.

84
16.7 Duto de ar
Sua função é direcionar o ar proveniente do soprador para o motor de tração.
O referido ar é utilizado para resfriamento do motor de tração, e também evita a
entrada de impurezas e líquidos (pó de minério, água, óleo, etc.).

85
16.8 Conjunto motor de tração rodeiro
Proporcionam a força propulsora necessária para mover a locomotiva. O
motor de tração funciona provendo torque ao rodeiro ou como gerador fornecendo
resistência de rolamento (Frenagem Dinâmica).

86
16.9 Rodeiros
Os rodeiros transferem o torque gerado pelo motor de tração aos trilhos,
mantendo a locomotiva sobre estes.
Estão entre os itens de maior criticidade de manutenção. Rodeiros com
manutenção imprópria podem ter um excesso do consumo e desgaste,
possibilitando acidentes de alta gravidade.
16.10 Caixa de Engrenagens
Sua finalidade é proteger o pinhão e a engrenagem do ambiente externo e
armazenar o lubrificante (graxa ou óleo lubrificante de alta viscosidade) para
lubrificar o conjunto pinhão e engrenagem do rodeiro (Coroa).

87
16.11 Caixa de rolamento
As caixas de rolamento transmitem os esforços verticais das molas aos eixos
e proporcionam alojamentos para os rolamentos dos eixos. Cada caixa de rolamento
está localizada entre dois pedestais.
16.12 Molas helicoidais
Tem como funções transferir a força vertical proveniente do peso da
locomotiva, absorver forças de impacto verticais e redistribuir a diferença de carga
proveniente da ferrovia.

88
16.13 Ampara balanço
Os ampara-balanços ou “apoios laterais” ficam localizados nas travessas
flutuantes de cada truque, em ambos os lados da locomotiva.
Servem para limitar os movimentos verticais da travessa flutuante e da
plataforma da locomotiva, e também protegem os apoios centrais contra choques
mecânicos excessivos oriundos de irregularidades na via permanente.
16.14 Gancho de segurança
Além de limitar os movimentos verticais da plataforma da locomotiva, permite
o içamento do truque juntamente com a locomotiva e também recebe o amortecedor
longitudinal.

89
16.15 Coxins
Estes coxins consistem em camadas alternadas e encurvadas de chapas de
aço e borracha que permitem o movimento lateral controlado da travessa em relação
ao truque.
Transmite o peso da locomotiva para os truques, permitindo o controle do
movimento lateral dos truques em relação à plataforma da locomotiva, o movimento
lateral de esterçamento da estrutura do truque e também reduzem as vibrações
transmitidas da estrutura do truque à plataforma.

90
16.16 Amortecedor Hidráulico Vertical
Um amortecedor para serviços pesados é montado entre a estrutura do truque e a
caixa de rolamento central, nos dois lados que proporcionam:
• O amortecimento dos movimentos excessivos da estrutura da locomotiva.
• Reduzir o movimento e vibrações indesejadas do eixo rodeiro com o truque.
• Reduzir também as oscilações das molas.
16.17 Amortecedor Hidráulico Longitudinal
Sua finalidade é:
• Reduzir as vibrações geradas pelo contato do truque com a locomotiva e com
a via permanente.
• Controlam (reduzem) o esterçamento indesejado do truque.
• Evitam que o truque oscile e ataque o trilho durante o deslocamento da
locomotiva em linha reta.

91
16.18 Amortecedor Hidráulico Transversal
Controlam (reduzem) o deslocamento lateral indesejado da locomotiva enquanto ela
se move na via.
16.19 Pino de tração
Montado no seu mancal, transmite o esforço de tração e de frenagem do
truque para a plataforma da locomotiva. Ele não transfere o peso da locomotiva para
o truque.

92
16.20 Aparelho de choque e tração
Peça composta por aço e borracha que trabalha quando a locomotiva traciona
um trem ou quando o engate sofre impacto de fora para dentro.
16.21 Engate
É provido de alavancas para desacoplamento manual. Trabalha em conjunto
com o aparelho de choque e tração quando a locomotiva traciona um trem ou sofre
impacto de fora para dentro, transmitindo o impacto para o aparelho de choque.
Tem movimentos relativos à estrutura da plataforma. Por isso, todas as
superfícies de apoio são dotadas de placas de desgaste substituíveis.

93
16.22 Cilindro de freio
CILINDRO DE FREIO 9”x 8” CILINDRO DE FREIO 12”x 4”
Acionado pneumaticamente, sua função é gerar força para a frenagem da
locomotiva.
16.23 Ajustador de folga
Sua tarefa é permitir o ajuste manual da folga entre a sapata de freio e a roda,
e, consequentemente, também do curso do embolo do cilindro de freio.

94
16.24 Timoneria de freio
É constituída por alavancas, buchas, pinos, cilindros de freio pneumático,
ajustador de folga, contra sapata e sapata de freio, sendo responsável pela
frenagem do rodeiro, reduzindo a velocidade parando a locomotiva.

95
16.25 Sapatas de freio
Transmite a força de frenagem gerada pelo cilindro e timoneria de freio
às rodas, gerando atrito.
16.26 Conjunto freio manual / Válvula de alívio de pressão do cilindro de freio
Tal válvula é acionada pela corrente do freio manual. Sua função é esgotar o
ar do cilindro de freio, garantindo que ele seja acionado somente pelo freio manual.
Importante: Observe o funcionamento da válvula sempre que o freio manual for
acionado. Aplicável somente a alguns modelos de locomotivas GE.

96
16.27 Sistema de areiamento
O sistema de areiamento permite aumentar a aderência entre a roda e o
trilho, principalmente em dias chuvosos, quando os trilhos estão molhados.
Entre as principais verificações é garantir que os bicos estejam desobstruídos,
alinhados e a dosagem de areia a ser ejetada dentro dos padrões estabelecidos.

97
MENSAGEM FINAL
Ao fim deste estudo, temos a certeza de que você adquiriu valiosos
conhecimentos acerca da Mecânica de Locomotivas, esse importante ramo da
atividade ferroviária. Certamente, você se sentirá um profissional ainda mais
competente e preparado para os seus desafios diários. Aproveite para colocar o que
você apredeu em prática, nunca se esquecendo da importância da prática segura
em todos os momentos.

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