Motor rotativo

Motor rotativo
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Motor rotativo é aquele que emprega rotor em vez de pistão, no contexto dos motores de combustão interna.

É, às vezes, chamado de "motor rotativo sem pistões" ou de "motor de pistões rotativos". Diferentemente do movimento sinusoidal, típico dos pistões nos motores alternativos, neste motor, o rotor (ou rotores) realiza um movimento rotativo.

O termo "motor de combustão rotativa" tem sido sugerido [por quem?] em geral, desde o início dos anos 1920, como um possível nome para estes motores [carece de fontes?] para distingui-los de determinados motores aeronáuticos e motociclísticos também conhecidos como motores giratórios. No entanto, ambos continuam a ser chamados de motores rotativos e só o contexto determina a qual uso destinam-se. Além da combustão, motores rotativos também encontraram usos no campo da refrigeração.[2]

História

Comparação dos movimentos dos rotores nos motores Wankel e Quasiturbine.

Até a atualidade o motor Wankel, invenção de Felix Wankel (1902-1988), é o único motor rotativo de combustão interna comercialmente bem sucedido. Depois de sua invenção, diversas indústrias automobilísticas criaram projetos de motores rotativos.[3] A NSU (primeira fabricante de rotativos Wankel) criou empreendimentos conjuntos com a Citroën (conhecido como Comotor) [4] e, com a Curtiss-Wright.[3] As empresas Toyo Kogyo (atual Mazda),[3] Rolls-Royce,[3] Ford,[3] General Motors,[3] Chevrolet,[4] Mercedes-Benz.[3] e outras obtiveram licenças para fabricá-lo. Durante os anos 1960 e 1970, o desenvolvimento deste motor apresentou dificuldades. Entre eles, problemas de vedação,[5] desgaste prematuro e, consumo elevado.[3] Como estes problemas mostraram-se de difícil solução e, com a crise do petróleo seu desenvolvimento foi abortado. A Mazda permaneceu como a única fabricante a equipar seus automóveis com este tipo de motor.[3]

Uma equipe de projetistas canadenses, formada pela família Saint-Hilaire e chefiada pelo físico Gilles Saint-Hilaire criou o motor rotativo Quasiturbine, patenteado em 1996.[6] Este projeto teria, teoricamente, solucionado as deficiências do motor Wankel. O Quasiturbine foi usado de forma experimental em um kart (2004),[7] numa motosserra (2006),[8] um gerador elétrico,[9] e microcarros a ar comprimido (2009) [10] e a vapor.[11]

A produção do modelo Mazda RX-8, último carro fabricado em série com motor rotativo Wankel, foi encerrada em 2012. Mas a companhia planeja uma nova geração do RX-7 para antes do final da década de 2010.[12] [13]

Características

NSU Spider (1964-1967, Alemanha Ocidental) primeiro automóvel com motor rotativo de série.[14]
Motor rotativo de ciclo Atkinson (em inglês).
Quasiturbine, aqui configurado como motor a vapor pode, similarmente, atuar como bomba/compressor.[15]
Motor Schukey também empregado em refrigeração.[2]

Em seu conceito básico, este motor não apresenta o movimento recíproco do pistão. O movimento rotativo do rotor alivia a tensão mecânica e evita a vibração relacionada com a velocidade. Ao longo da história do motor de combustão interna, muitos conceitos e protótipos de motores rotativos têm sido propostos e estão em diferentes estágios de desenvolvimento.

Estágios de desenvolvimento

Exemplos de motores rotativos incluem:

Fase de produção

Em de desenvolvimento

Conceitos

Imagens

Veículos equipados com motores rotativos:

Vantagens e desvantagens

Vantagens

Apresenta boa relação peso-potência, baixo peso, menor volume e funcionamento mais "suave" do que o do motor convencional. Gera mais energia durante um período maior: o rotor produz força em 270 graus de seu giro, contra os 180 graus do movimento de um pistão.[43] Menor quantidade de peças móveis: dispensa o uso de correias, bielas, válvulas e cames. A admissão da mistura comburente/combustível e a expulsão dos gases de escape são realizadas pelo próprio movimento do rotor.[43] Sua curva de torque é plana, uma vez que, não usa válvulas. Sua forma de combustão produz menos óxidos de nitrogênio como o NOx (óxido nitroso) mas, o uso de catalisador reduz esta vantagem.[43] A separação entre as áreas onde ocorrem a admissão e a combustão favorece o uso de hidrogênio.[43]

Desvantagens

Menor eficiência termodinâmica por causa da grande superfície da zona de combustão. Tempo de ignição muito longo, devido ao formato da zona de combustão.[5] Este problema é abordado com a utilização de duas velas de ignição pelo fabricante Mazda (em certos mototes para veículos de competição usam-se três velas). Problemas de vedação.[5] Consumo de combustível e emissões de poluentes elevados em modelos de projeto mais simples.[44] Este item relaciona-se com o uso que será dado ao motor, já que o projeto deve levar em consideração o nível de potência. Assim, o rendimento do modelo RX-7, da Mazda, é comparável com os de outros veículos da mesma categoria. A crise do petróleo de 1973, apenas 16 anos após a criação do motor rotativo, prejudicou as pesquisas para seu desenvolvimento, não dando tempo para solucionar a questão do consumo elevado. Consequentemente, o motor rotativo ganhou a fama imerecida de antieconômico. Em projetos mais básicos, apresenta elevados índices de emissões de CO (monóxido de carbono).

Ver também

Literatura

  • Wankel auf dem Prüfstand: Ursprung, Entwicklung und Niedergang eines innovativen Motorenkonzeptes. Autor: Ulrich Christoph Knapp. BoD (Books on Demand), 2006, (em alemão) ISBN 9783830916376 Adicionado em 11/06/2016.
  • Les Moteurs: moteur à explosion, moteur rotatif, moteur diesel. Autores: Marcel Menardon & Didier Jolivet. Chotard & Associés Editeurs, 1986, (em francês) ISBN 9782712700270 Adicionado em 11/06/2016.
  • Rotary engine. Autor: Kenichi Yamamoto. Sankaido, 1981, (em inglês) Adicionado em 11/06/2016.
  • Rivals to the Wankel: A Roundup of Rotary Engines. Jan P. Norbye, Popular Science, Janeiro de 1967, págs 80-85, (em inglês) Adicionado em 11/06/2016.

Referências

  1. ↑ a b Managing Innovation. Autor: John Ettlie. Routledge, 2007, pág. 204, (em inglês), ISBN 9781136383861 Adicionado em 11/06/2016.
  2. ↑ a b Translation of a technical publication, published by Euro Heat & Power (outubro de 2009). «Power and cooling from waste heat and solar. New possibilities for trigeneration» (PDF). Microtrigeneration.eu (em inglês). Consultado em 12 de dezembro de 2019 
  3. ↑ a b c d e f g h i Fueltech - Motor Rotativo. Cristian P. da Silva, 21 de Junho de 2013. Acessado em 11/06/2016.
  4. ↑ a b Flatout - Rotary Club: os carros com motores Wankel que não são da Mazda. Gustavo Henrique Ruffo, 30 de Abril de 2015. Acessado em 11/06/2016.
  5. ↑ a b c Deltaexpo - Rotary engine: advantages and disadvantages. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  6. ↑ Quasiturbine - Quasiturbine Technical Papers. (em francês) e (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  7. ↑ Youtube - Vídeo: 2004(F) Quasiturbine APUQ Gokart TQS. (em francês) Acessado em 02/07/2018.
  8. ↑ Youtube - Vídeo: 2006 Quasiturbine (2 bar - 30 psi) Zero-Vibration Chainsaw. (em inglês) Acessado em 02/07/2018.
  9. ↑ Youtube - Génératrice Quasiturbine de l'APUQ. (em francês) Acessado em 02/07/2018.
  10. ↑ YouTube - 2009(F) Quasiturbine Voiture APUQ à air comprimé. (em francês) Acessado em 02/07/2018.
  11. ↑ Apuq - La voiture à double QTsc.6L-vapeur. (em francês) Acessado em 11/06/2016.
  12. ↑ Topspeed - 2018 Mazda RX-7. Ciprian Florea, 9 de Novembro de 2015. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  13. ↑ Carscoops - Mazda's New Turbo Rotary Engine Reportedly Coming In 2017. Cristian Gnaticov, 16 de Novembro de 2015. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  14. ↑ NSU Spider is powered by Wnankel rotary engine. Popular Science, vol. 183, Nº 6, pág. 58, Dezembro de 1963. (em inglês) Adicionado em 11/06/2016.
  15. ↑ Mohammed Akram (junho de 2014). «Quasiturbine Rotor Development Optimization» (PDF). Semanticscholar.org (em inglês). Consultado em 12 de dezembro de 2019 
  16. ↑ The Tower Spherical Engine. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  17. ↑ How the Baylin Engine Works. Popular Mechanics, Julho de 1946, págs. 131-132. (em inglês) Adicionado em 11/06/2016.
  18. ↑ Pure Energy Blog - Inventor, Angelo Di Pietro Talks About EngineAir. Sterling D. Allan, 27 de Agosto de 2013, (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  19. ↑ Liquidpiston - (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  20. ↑ Crankless.net (em inglês) Adicionado em 11/06/2016.
  21. ↑ Douglas-self - THE HAMILTON WALKER ROTARY ENGINES. (em inglês) Acesado em 11/06/2016.
  22. ↑ CNN - An engine of change. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  23. ↑ Greencarcongress - Modified Rand Cam Rotary Engine Entering Series Hybrid Testing. 30 de Novembro de 2005, (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  24. ↑ YouTube - Libralato Engine. (em inglês) Acessado em 02/07/2018.
  25. ↑ Free Patents On-line - Rotary piston machine. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  26. ↑ Excel HSC Business Studies. Auora: Louise Fleming. Pascal Press, 2004, pág. 59, (em inglês) ISBN 9781741250718 Adicionado em 11/06/2016.
  27. ↑ Tri-Dyne: Slick New Rotary Engine Could Lick the Wankel. Popular Science, Julho de 1969, págs 45-47 e 160-162. (em inglês) Adicionado em 11/06/2016.
  28. ↑ Douglas-self - HISTORICAL TOROIDAL ENGINES. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  29. ↑ Greencarcongress - New Toroidal Internal Combustion Engine Promises 20:1 Power-to-Weight Ratio. 18 de Abril de 2006. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  30. ↑ ARPA - Michigan State University (MSU). Wave Disk Engine. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  31. ↑ Techtalk - Gerador de disco de onda, WDG. Acessado em 11/06/2016.
  32. ↑ YouTube - Motorrad mit radialer Turbine von Jean Claude LEFEUVRE 1/4. (em alemão) e (em francês) Acessado em 02/07/2018.
  33. ↑ Universidade do Arizona - Innovative Engine Mixes Rotary, Internal Combustion Technology. Ed Stiles, 28 de Agosto de 2003, (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  34. ↑ Oocities - A little American Motors and Rambler engine history. Patente espanhola nº 0313466. Adicionado em 11/06/2016.
  35. ↑ UFRGS - Análise da estanqueidade do motor rotativo MIT (Miranda Inovações Tecnológicas). Link: Yumpu.com Acessado em 11/06/2016.
  36. ↑ Jurgen Schukey. «Heat engine». Google Patents (em inglês). Consultado em 10 de dezembro de 2019 
  37. ↑ GAIA Association (30 de janeiro de 2013). «Schukey engine». Gaia-energy.org (em inglês). Consultado em 10 de dezembro de 2019 
  38. ↑ Pump School - Gerotor Pumps. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  39. ↑ YouTube - Motor rotativo español (JI Martin-Artajo SI,ICAI). (em castelhano) Acessado em 02/07/2018.
  40. ↑ Freepatentsonline. - ROTARY ENGINE EMPLOYING DOUBLE ECCENTRIC. European Patent EP0027665. Adicionado em 11/06/2016.
  41. ↑ Patentes On-Line Arquivado em 5 de agosto de 2016, no Wayback Machine. - Motor de combustão interna com utilização de rotores helicoidais. Acessado em 11/06/2016.
  42. ↑ YoTube - Motor rotativo Yonto 1. (em castelhano) Acessado em 02/07/2018.
  43. ↑ a b c d Angelfire - The Rotary Engine: The wonderfull motor that powers all 3rd generation RX-7's. Advantages and Disadvantages of Rotary Combustion Engines. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  44. ↑ Carthrottle - Engineering Explained: The Pros And Cons Of Inline 5s, V10s And Rotary Engines. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.

Ligações externas

  • Dds78dan78.free - MOTEUR ROTATIF. (em francês) Acessado em 11/06/2016.
  • APUQ - (Association de Promotion des Usages de la Quasiturbine.) (em francês) Acessado em 11/06/2016.
  • Invention Europe - La QUASITURBINE, enfin une solide alternative au moteur à piston !. (em francês) Acessado em 11/06/2016.
  • Documents.tips - The RKM engine principles. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  • Popularmechanics - 'How It Works: The Mazda Wankel Rotary Engine'. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  • Roadandtrack - How a Rotary Engine Works, And Why It's Currently Dead. (em inglês) Acessado em 11/06/2016.
  • YouTube - Vídeo: The Rotary Engine - History, Theory, Configuration, Construction. (em inglês) Acessado em 02/07/2018.