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Authors
Abstract(s)
O índice de proteção a componentes elétricos e eletrónicos de veículos motorizados é uma
exigência regulamentada pela norma ISO 20653:2013 (Veículos rodoviários – Grau de proteção
(código IP) – proteção de equipamentos elétricos contra acesso a objetos estranhos e a água).
Para a proteção contra a água, a norma define um largo conjunto de ensaios que engloba a
impermeabilidade a pequenos salpicos até à impermeabilidade a jactos de elevada pressão,
assim temos testes contra:
• Queda de gotas de água vertical (IPx1 e IPx2);
• Salpico e spray de água (IPx3, IPx4e IPx4K);
• Alto caudal de água (IPx5, IPx6, IPx6K);
• Alta pressão de água/vapor (IPx9K).
Devido à dificuldade em realizar todos estes ensaios num único equipamento, houve a
necessidade de desenvolver uma unidade laboratorial automatizada capaz de avaliar a
estanquicidade dos componentes automóveis e fornecer um Índice de Proteção (IP) de
equipamentos eletrónicos contra água seguindo a norma ISO 20653:2013.
Essa unidade foi desenhada em termos estruturais e todos os componentes foram
selecionados com base em métodos de cálculo que garantam a sua fiabilidade. De entre os
componentes foram selecionados os motores elétricos – utilizados para a movimentação linear
e rotacional dos diversos componentes; os acoplamentos – utilizados para a conexão dos
diversos sistemas/motores; os rolamentos e chumaceiras – utilizados para o suporte das partes
em movimento de rotação; as correias sincronizadoras – utilizadas para a movimentação
controlada ao longo de todo o ensaio; os fusos roscados – utilizados na conversão do movimento
rotacional de um motor, em movimento de translação e as electroválvulas – utilizadas para o
controlo do fluido.
Atendendo às grandes diferenças em termos de execução dos ensaios descritos na norma
ISO 20653:2013, houve a necessidade de criar uma plataforma de posicionamento de amostras
permitindo que cada uma seja movimentada para a sua posição de ensaio convenientemente.
Para cada tipo de ensaio foram encontradas diferentes soluções, sendo que para os ensaios
IPx1 e IPx2 é utilizada uma “caixa de chuva” posicionada no final do deslocamento horizontal
e as amostras serão posicionadas debaixo da “caixa de chuva” de acordo com os parâmetros da
norma;
Nos ensaios IPx3, IPx4 e IPx4k são utilizados arcos, raios de 200, 400, 600 e 800 mm
com orifícios de diâmetros de 0,4 e 0,8 mm, que rodam em torno da amostra com uma amplitude
entre ±90º e ±180º com a vertical. Nestes ensaios, as amostras são pulverizadas de acordo com
a pressão, diâmetro e amplitude de abertura dos orifícios.
Devido ao elevado número de variáveis foi encontrada uma solução que agrupa, para cada
arco, os 3 tipos de ensaio. Esse agrupamento foi possível devido à utilização de dois arcos
soldados lado a lado e divididos de forma a obter a abertura correta dos bicos;
iv
A avaliação do comportamento das amostras a um elevado caudal (máximo de 100 l/min),
ensaios IPx5, IPx6 e IPx6k, foi conseguido usando duas ponteiras diferentes a uma distância de
2,5 a 3 m da amostra para a formação de um jato de água.
A resistência a elevadas pressões, ensaio IPx9k, é testada em 4 posições durante 30
segundos usando um jacto de água à pressão de 100 bar e temperatura de 80ºC.
À parte da automatização dos ensaios, foi implementado um sistema fechado de
recuperação de água, tornando o equipamento mais ecológico e reduzindo os custos de
operação.
Como forma de verificação do projeto, foram realizadas provas sem amostras, de forma
a verificar os valores de caudal e pressão previstos na norma. Após todas as verificações, foram
realizados testes solicitados por clientes para os ensaios: IPx2, IPx5 e IPx6k.
Embora este laboratório seja projetado para a realização de ensaios a componentes
automóveis, poderá ser utilizado no teste de componentes de outras áreas à semelhança dos
testes já realizados em componentes de bicicletas solicitados por clientes.
O sucesso dos ensaios já realizados garantem a continuidade e utilidade deste projeto no
apoio ao cumprimento da norma ISO 20653:2013 e asseguram uma importante quota de
mercado para o ISQ.
Description
Keywords
Índice de proteção (IP) Norma ISO 20653:2013 Unidade laboratorial automatizada Indústria automóvel IPx1; IPx2; IPx3; IPx4; IPx4K; IPx5; IPx6; IPx6K; IPx7; IPx8; IPx9K