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English to Portuguese: Steam generator (Railroad) General field: Tech/Engineering
Source text - English A steam generator is a type of boiler used to produce steam for climate control and potable water heating in railroad passenger cars. The output of a railroad steam generator is low pressure, saturated steam that is passed through a system of pipes and conduits throughout the length of the train.
Steam generators were developed when diesel locomotives started to replace steam locomotives on passenger trains. In most cases, each passenger locomotive was fitted with a steam generator and feedwater supply tank. The steam generator used some of the locomotive’s diesel fuel supply for combustion. When a steam generator-equipped locomotive was not available for a run, a so-called "heating car" fitted with one or two steam generators was inserted between the last locomotive in the consist and the rest of the train.
Steam generators would also be fitted to individual cars to enable them to be heated independently of any locomotive supply.
In Ireland, Córas Iompair Éireann used "heating cars" as standard and CIÉ diesel locomotives were not fitted with steam generators.
Background
Solid Fuel
During the early days of passenger railroading, cars were heated by a wood or coal fired stove—if any heat was provided at all. It was difficult to evenly heat the long, drafty cars. Passengers near the stove often found it uncomfortably hot, while those further away faced a cold ride. The stoves were also a safety hazard. Often cars were ignited by embers from the stove, especially in a wreck, when a dislodged stove would overturn, dumping burning coals into the car.
High pressure steam
The use of steam from the locomotive to heat cars was first employed in the late 19th century. High pressure steam from the locomotive was passed through the train via pipes and hoses. The dangers of this arrangement became evident in the accidents that plagued the industry.
Low pressure steam
In 1903, Chicago businessman Egbert Gold introduced the "Vapor" car heating system, which used low pressure, saturated steam. The Vapor system was safe and efficient, and became nearly universal in railroad applications.
Introduction of the steam generator
When steam locomotives began to be retired from passenger runs, Gold’s company, now known as the Vapor Car Heating Company, developed a compact water-tube boiler that could be fitted into the rear of a diesel locomotive’s engine room. Known as the Vapor-Clarkson steam generator, it and its competitors (notably the unit built by Elesco) remained a standard railroad appliance until steam heat was phased out.
In 1914–16, the Chicago, Milwaukee & St Paul Railway electrified some 440 miles (710 kilometres) of their line going over the Rocky Mountains and Cascade Range with the 3 kV DC overhead system. The motive power was EF-1s and EP-1s by American Locomotive Company (Alco) with electrical equipment by General Electric. These articulated 2-section engines in passenger version were equipped with 2 oil-fired steam boilers, one in each section.
In Great Britain, steam generators were built for British Railways diesel locomotives by three firms - Spanner, Clayton and Stone. All types were notoriously unreliable and failures were very common.
In Poland, vapor steam generators were fitted to diesel passenger locomotives of the SP45 class. The boilers were removed in the 80s and 90s and replaced with 3 kV DC generators driven by main engine, when maintenance became too expensive and remaining cars not fitted with electric heating were withdrawn from service.
The New Zealand, electric locomotives class ED, used in and around Wellington, were fitted with oil-fired steam boilers manufactured by the Sentinel Waggon Works. The boilers appeared to have been used very rarely and were removed during the locomotives’ operational lives.
Steam generator types
Oil-fired
These burned diesel fuel, which is a lightweight fuel oil. The term steam generator (as opposed to boiler) usually refers to an automated unit with a long spiral tube that water is pumped through and is surrounded by flame and hot gases, with steam issuing at the output end. There is no pressure vessel in the ordinary sense of a boiler. Because there is no capacity for storage, the steam generator’s output must change to meet demand. Automatic regulators varied the water feed, fuel feed, and combustion air volume.
By pumping slightly more water in than can be evaporated, the output was a mixture of steam and a bit of water with concentrated dissolved solids. A steam separator removed the water before the steam was fed to the train. An automatic blowdown valve would be periodically cycled to eject solids and sludge from the separator. This reduced limescale buildup caused by boiling hard water. Scale build-up that occurred had to be removed with acid washouts.
Translation - Portuguese Um gerador de vapor é um tipo de caldeira usado para produzir vapor visando o controle climático e o aquecimento de água potável em vagões-de-passageiro ferroviários. A produção de um gerador de vapor ferroviário é vapor saturado em baixa pressão que passou através de um sistema de tubos e
condutos por toda a extensão do trem.
Os geradores de vapor foram desenvolvidos quando locomotivas a diesel começaram a substituir locomotivas a vapor em trens-de-passageiro. Na maioria dos casos, cada locomotiva-de-passageiro era aparelhada com um gerador de vapor e um tanque de fornecimento de água de alimentação. O gerador de vapor usava parte do estoque de combustível diesel da locomotiva para combustão. Quando não se podia transitar com uma locomotiva disposta com um gerador de vapor, o chamado "vagão de aquecimento" aparelhado com um ou dois geradores de vapor se integrava entre a última locomotiva no comboio e o resto do trem.
Geradores de vapor também se integrariam a vagões individuais para que estes se pudessem aquecer a despeito de qualquer fornecimento da locomotiva
Na Irlanda, Córas Iompair Éireann usava "vagões aquecidos" como padrão e as locomotivas a diesel CIÉ não eram aparelhadas com geradores de vapor.
Legado
Combustível Sólido
Nos primeiros tempos das ferrovias para passageiros, vagões eram aquecidos por fogões a lenha ou a carvão — se qualquer aquecimento contudo se fornecia. Era então difícil aquecer uniformemente aqueles longos e apricos vagões. Passageiros próximos ao fogão com frequência o julgavam desconfortavelmente quente, enquanto aqueles mais distantes arrostavam uma viagem fria. Os fogões eram também um risco de segurança. Frequentemente vagões eram incendiados por brasas do fogão, especialmente em acidentes, quando um fogão desalojado revolveria, despejando carvão ardente no vagão.
Vapor de alta pressão
O uso de vapor da locomotiva para aquecer vagões se empregou pela primeira vez aos términos do século 19. Vapor de alta pressão a partir da locomotiva se passava pela extensão do trem via mangueiras e tubos.
Vapor de baixa pressão
Em 1903, o negociante de Chicago Egbert Gold introduziu o sistema de aquecimento de vagões "Vapor", que integrava vapor saturado de baixa pressão. O sistema Vapor era seguro e eficiente, e tornou-se como universal em aplicações ferroviárias.
Introdução do gerador a vapor
Quando locomotivas a vapor se passaram a retirar de corridas para passageiros, a companhia de Gold, agora conhecida como Companhia de Aquecimento a Vapor de Vagões, desenvolveu uma caldeira aquatubular compacta, que se poderia acomodar na traseira da casa de máquinas de uma locomotiva a diesel. Conhecido como o gerador de vapor Vapor-Clarkson, este e seus competidores (de modo notável a unidade construída por Elesco) permaneceram aplicação ferroviária padrão até que o calor a vapor se defasasse.
Em 1914-16, a Chicago, Milwaukee & St Paul Railway eletrificou por volta de 440 milhas (710 km) de sua linha que passava pelas Montanhas Rochosas e pela Cordilheira Cascade com o sistema aéreo de 3 kV CC. A potência motora foi EF-1s e EP-1s da American Locomotive Company (Alco) com equipamentos elétricos da General Electric. Estes motores articulados de duas secções em sua versão de passageiros eram equipados com duas caldeiras de vapor a óleo-acendido, uma em cada secção.
Na Grã-Bretanha, geradores de vapor foram construídos para locomotivas a diesel da British Railways por três empresas - Spanner, Clayton e Stone. Todos os tipos eram notoriamente indignos de confiança e falhas eram muito comuns.
Na Polônia, geradores de vapor foram acomodados a locomotivas a diesel para passageiros da classe SP45. As caldeiras foram removidas nas décadas de 80 e 90 e substituídas por geradores de 3 kV CC, que eram acionados pelo motor principal, quando a manutenção se tornou muito cara e os demais vagões sem aquecimento elétrico foram retirados do serviço.
As locomotivas elétricas classe ED da Nova Zelândia, usadas em Wellington e em seus subúrbios, aparelharam-se com caldeiras de vapor a óleo-acendido manufaturadas pela Sentinel Waggon Works. As caldeiras pareciam ter sido usadas muito raramente e foram removidas durante a vida operacional das locomotivas.
Tipos de geradores de vapor
A óleo-acendido
Estas queimavam combustível diesel, que é um óleo combustível leve. O termo gerador de vapor (enquanto oposto a caldeira) refere-se normalmente a uma unidade automatizada com um longo tubo espiral, pelo qual água se bombeia, e é envolta por chamas e gases quentes, com vapor ardente exalando no umbral da saída. Não há vaso de pressão no sentido ordinário de uma caldeira. Porquanto não há capacidade para armazenamento, a saída do gerador de vapor deve mudar para atender a demanda. Reguladores automáticos variavam a alimentação de água, de combustível, e o volume de ar de combustão.
Bombeando-se adentro um pouco mais de água do que se podia evaporar, a saída se fazia uma mistura de vapor ardente e uma medida de água com sólidos dissolvidos concentrados. Um separador de vapor removia a água antes que o vapor alimentasse o trem. Uma válvula de descarga seria periodicamente em ciclo acionada para ejetar sólidos e lodo do separador. Isso reduzia o acúmulo de incrustação calcária causado pela fervura de água dura. Quando este acúmulo contudo se assentava, tinha de ser removido a lavagens de ácido.
English to Portuguese: Automotive sample, Pistons. General field: Tech/Engineering
Source text - English The piston serves a triple function. It forms the movable wall of the combustion chamber, allowing its volume to be increased or decreased. It receives the force of the explosion pressure and transmits that pressure to the connecting rod and also acts as a crosshead, transmitting the angular thrust of the connecting rod to the cylinder wall.
Since the pressure in the combustion chamber is sometimes as high as 400 lbs. per square inch, it is necessary to provide some means of making the piston gas tight. The piston head heats more than the cylinder wall, because it is not cooled by the water jacket; the head end of the piston heats more than the open end because it is exposed to the heat of the burning gases.
These facts, and the difference in expansion due to these varying temperatures, make it impossible to finish the piston itself tight enough to form the proper seal. This is accomplished by using flexible split metallic rings, called piston rings, three or four of them being placed in grooves turned on the outer circumference of the piston to receive them. These rings expand and contract with the changes in temperature, are made so as to exert a pressure against the cylinder wall over their entire surface, and with the aid of the lubricating oil, they maintain practically an airtight seal between the combustion chamber and the crankcase. This is termed the “compression seal” and its purpose is to keep the fuel mixture in the combustion chamber during compression and after its ignition.
The shape of the piston head has considerable effect upon the thermal efficiency of the engine. The ideal form would be a concave head, as this would concentrate the heat of combustion in the center of the combustion chamber, away from the cylinder walls, where it would be radiated to the water jacket. However, this shape is of weak construction and also gathers carbon readily, so is not used. In present practice the heads are fiat or convex and finished smooth.
To provide for the uneven expansion of the piston and the cylinder walls and to allow for lubrication, a certain amount of clearance is allowed between the two. The cylinder is bored to exact even dimensions and the piston finished a certain amount smaller. The average practice is to allow .002" to .003" per inch of diameter at the piston head, and .001" to .0015" per inch of diameter at the open end. This clearance varies with different metals used and also on different designs of engines and the purposes for which they are to be used.
There are usually three piston rings used above the piston pin and perhaps one below. The lower ring acts more as an oil carrier. The grooves are finished about .0005" wider than the ring and are deep enough to insure the ring not touching the bottom of the groove at any point after the piston and ring have been inserted in the cylinder.
There is sometimes an oil groove below the bottom ring with holes drilled through the piston wall, so that as the piston moves downward the ring will act as a scraper, scraping the oil into the groove, where it will flow through the holes and drop back into the crankcase. The grooves act as oil carriers to keep a film of oil on the cylinder walls both for lubrication and to form a seal between the piston ring and cylinder wall.
In multiple cylinder engines all the pistons should be of exactly the same weight. If one piston is heavier or lighter than the others it causes an unbalanced condition which results in an excessive vibration and unnecessary wear on the bearings.
The piston pin which forms the connection between the piston and the connecting rod is carried in bearings in the walls of the piston. These bearings are provided with bronze bushings which are pressed into place if the piston pin is designed to move in them. In some pistons the pin is made fast in the bearings and the connecting rod moves on the pin, in which case there are no bushings in the bearings in the piston.
The distance from the top of the piston to the center of the piston pin should be the same on all pistons in an engine. Should these distances vary, the compression would be unequal and cause vibration.
Translation - Portuguese Pistões servem tríplice função: formam a parede móvel da câmara de combustão, consentindo que seu volume se acrescente ou decresça, recebe a força da pressão de explosão e esta pressão transmite à biela e também atua como cruzeta, transmitindo a tração angular da biela à
parede do cilindro.
Posto que às vezes a pressão na câmara de combustão se eleva a 400 libras por polegada quadrada, é necessário providenciar alguns meios para tornar a gasolina do pistão comprimida. A cabeça do pistão aquece mais do que a parede do cilindro, posto que aquela não se esfria pela jaqueta da água; a extremidade da cabeça do pistão aquece mais do que a extremidade aberta porque está exposta ao calor da gasolina ardente.
Estes fatos, e a diferença em expansão devida a essas temperaturas variantes, tornam impossível finalizar o próprio pistão tanto apertado que forme a vedação apropriada. Isto contudo se faz usando anéis metálicos flexíveis e divididos, chamados anéis de pistão, destes três ou quatro acomodados em ranhuras volvidas contra a circunferência externa do pistão para hospedá-los. Estes anéis, que se expandem e contraem com as mudanças em temperatura, são feitos de modo a exercer pressão contra a parede do cilindro ao longo de toda sua superfície, e com a ajuda do óleo lubrificante eles praticamente mantêm hermética a vedação entre a câmara de combustão e o cárter. A este se dá o termo "vedação de compressão" e seu propósito é manter a mistura de combustível na câmara de combustão durante a compressão e depois de sua ignição.
A forma da cabeça do pistão tem efeito considerável sobre a eficiência térmica do motor; a forma ideal seria uma cabeça côncava, e esta concentraria o calor da combustão no centro da câmara de combustão, distante das paredes do cilindro, onde se irradiaria contra a jaqueta refrigerante. Esta forma contudo é de débil construção e também prontamente condensa carbono, donde não é usada. Em prática presente as cabeças são planas ou convexas e acabadas suaves.
Para prover pela disforme expansão do pistão e das paredes do cilindro e para permitir a lubrificação, certo intervalo se consente entre os dois. O cilindro é cavado em dimensões exatas e uniformes e o pistão é finalizado um pouco menor. A prática vulgar é permitir 0,002 a 0,003 polegadas por polegada de diâmetro na cabeça do pistão, e 0,001 a 0,0015 polegadas por polegada de diâmetro na extremidade aberta. Este intervalo varia segundo diferentes metais e também diferentes projetos de motor e os propósitos para que se hão de usar.
Geralmente há três anéis de pistão acima do pino do pistão e talvez um abaixo. O anel inferior principalmente age como um portador de óleo. As ranhuras são geralmente finalizadas cerca de 0,0005 polegadas mais amplas do que o anel e são fundas o suficiente para assegurar que o anel não toque o fundo seu em ponto algum depois que o pistão e o anel se tiverem inserido no cilindro.
Algumas vezes há uma ranhura de óleo abaixo do anel inferior com orifícios furados através da parede do pistão, de modo que conforme o pistão se mova abaixo o anel agirá como um raspador, raspando o óleo contra a ranhura, onde fluirá através de orifícios e em volta gotejará no cárter. As ranhuras atuam como portadores de óleo para manter um filme de óleo nas paredes do cilindro, seja para lubrificação seja para formar uma vedação entre o anel do pistão e a parede do cilindro.
Em motores de múltiplos cilindros deveriam ser todos os pistões exatamente do mesmo peso. Se um pistão é mais pesado ou leve do que os outros, causa condição desequilibrada, que resulta em excessiva vibração e desgaste desnecessário dos rolamentos.
O pino do pistão que forma a conexão entre o pistão e a biela se porta em rolamentos nas paredes do pistão. Estes se munem com buchas de bronze, as quais se premem em posição se o pino do pistão foi projetado para mover-se contra elas. Em alguns pistões, o pino se faz estreito nos rolamentos e a biela move-se no pino, no qual caso não há buchas nos rolamentos no pistão.
A distância do cume do pistão até o centro do pino do pistão deveria ser a mesma em todos os pistões em um motor. Variassem essas distâncias, a compressão seria desigual e causaria vibração.
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