Análise do motor

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

Estudar e analisar os motores, e em seguida criar um novo tipo de motor que não partilhe dos mesmos defeitos.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

A) Estudar e avaliar os motores de hoje em dia, e descobrir suas vantagens e desvantagens.

B) Descobrir novos métodos para aumentar a vida útil e assim, o aproveitamento do motor.

C) Criar um novo tipo de motor, capaz de aproveitar melhor o combustível e assim a energia.

3. FORMULAÇÃO DO PROBLEMA

Os motores atuais, na maioria das vezes, transforma todos os tipos de energia como energia cinética em energia mecânica, porém, o calor, que também é uma energia, não pode ser aproveitado, assim, uma parte mínima da energia sempre é dissipada em calor e “desperdiçada”.

 

6.1 ENERGIA MECÂNICA: MOTORES

É importante, antes de se começar a ler sobre o assunto, ressaltar a definição correta da palavra motor: “Um motor é um dispositivo capaz de converter outros tipos de energia para energia mecânica, de forma a causar movimento à um corpo.”, sendo assim, entendemos que não são apenas considerados motores as máquinas, mas também músculos e até o corpo humano.

Há pouco foi mencionado o termo “energia mecanica”, para melhor entendimento do projeto, vamos esclarecer o seu significado: “Energia mecânica é a energia que pode ser transferida por meio de força. A energia mecânica total de um sistema é a soma da energia potencial com a energia cinética. Se o sistema for conservativo, ou seja, apenas forças conservativas atuam nele, a energia mecânica total conserva-se e é uma constante de movimento. A energia mecânica "E" que um corpo possui é a soma da sua energia cinética "c" mais energia potencial "p". Uma força é classificada como sendo conservativa quando um trabalho realizado por ela para movê-lo de um lugar a outro é independente do percurso, isto é, do caminho escolhido. Esclarecendo: para carregar um saco de batatas e transportá-lo morro acima, o caminho escolhido pode ser mais longo, caminhando circularmente ou um caminho mais curto e reto, mas através de uma ladeira íngreme. A força gravitacional é um tipo de força conservativa. Um exemplo de força não conservativa é a força de atrito que também é chamada força dissipativa.”

Desde o inicio dos tempos usamos os motores para diminuir o esforço e aproveitar ao máximo a força do homem, dos animais ou até mesmo da natureza, como por exemplo, as carruagens, que usavam a força dos cavalos para transportar as pessoas ou mercadorias, e também os veleiros, que usavam a força do vento com o mesmo objetivo. Mas com o desenvolvimento da tecnologia, os motores de hoje não apenas criam uma energia momentânea, cuja tem que ser usada na hora, como também são capazes de gerar e armazenar energia, que é o caso das diversas usinas que geram energia sustentável (usinas hidrelétricas, a gás, eólicas, etc.). Essas usinas usam turbinas, das quais existem vários tipos:

6.1.1 TURBINA HIDRELÉTRICA

Há centenas de anos os moinhos de água são usados como forma de aproveitar a força cinética da água para vários usos como a irrigação de terra, drenar terras, moer grãos e atualmente com a adaptação de geradores, de gerar eletricidade elétrica, a idéia foi desenvolvida e hoje temos as usinas hidrelétricas, que geram uma grande quantidade de energia “limpa”, porém é questionada por causar um grande impacto ambiental por represar água e desviar o curso de rios.

6.1.2 TURBINA A GÁS

Em comparação à Turbina Hidrelétrica, as Turbinas a Gás são bem mais atuais, pois sua tecnologia só se tornou viável graças aos avanços tecnológicos da Segunda Guerra Mundial. O uso da turbina a gás é principalmente usado na propulsão naval, na propulsão de aeronaves e na geração de energia elétrica.

6.1.3 TURBINA EÓLICA

Assim como a Turbina Hidrelétrica, a Turbina Eólica é a evolução de uma idéia antiga: o moinho de vento, antes usado, assim como o moinho de água, os moinhos de vento usavam a força da natureza (dessa vez, a força do vento) para gerar energia elétrica, moer cereais e mudar a elevação da água. Atualmente, as turbinas eólicas são usadas em usinas eólicas apenas para gerar energia elétrica, a localização dessas usinas, para maior aproveitamento, é principalmente em locais abertos como campos ou mares, ou seja, local onde haja bastante vento, o que não seria possível em uma grande cidade, com seus grandes prédios e edifícios.

6.1.4 MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

Os Motores de Combustão Interna (basicamente, os motores de automóveis como carros, motocicletas, caminhões), são máquinas térmicas que transformam a energia causada por uma reação química em energia mecânica. O processo de conversão se dá através de ciclos termosexanicos que envolvem expansão, compressão e mudança de temperatura de gases.

São considerados motores de combustão interna aqueles que utilizam os próprios gases de combustão como fluido de trabalho. Ou seja, são estes gases que realizam os processos de compressão, aumento de temperatura (queima), expansão e finalmente exaustão.Assim, este tipo de motor distingui-se dos ciclos de combustão externa, nos quais os processos de combustão ocorrem externamente ao motor.

Os motores de combustão interna, são equivocadamente chamados de motores a explosão, e esta denominação está errada pois, o que empurra os pistões não é uma explosão, e sim o aumento de pressão causado pela reação de gases.

A diferença desse motor entre os outros (turbinas, força braçal, etc) é que eles requerem combustíveis, seja etanol, álcool ou gás, ou seja, não geram energia mecânica, eles apenas transformam energia resultante de uma reação química de gases.¬ Apesar das grandes vantagens do motor de combustão interna como transporte de pessoas ou cargas sem esforço nenhum, atualmente estão sendo estudados vários outros elementos que possam ser usados como combustíveis, já que a gasolina, após usada despeja uma pequena quantidade de CO2 no ambiente, que, em grande escala, causa o aquecimento global.

Os motores de combustão interna fazem parte de um grupo de motores chamados Motores Térmicos, outro componente desse grupo, são os