A criatividade muitas vezes dá origem a inovações surpreendentes e, às vezes, a motores que desafiam as convenções, e temos visto isso ao longo da história com alguns projetos de motores incomuns. Neste artigo veremos alguns dos mais estranhos que foram criados.
Alguns deles revelaram-se um fracasso, outros tornaram-se conhecidos ou tiveram uma influência significativa na engenharia para desenvolvimentos futuros. Seja como for, estes motores merecem nossa atenção…, como segunda parte do artigo que fiz há algum tempo sobre motores mais raros.
motor rotativo
El motor rotativo foi uma tecnologia inovadora de motor de combustão interna, amplamente utilizada antes e durante a Primeira Guerra Mundial para impulsionar aeronaves, bem como alguns dos primeiros automóveis e motocicletas. Embora apresentasse vantagens como eficiência em termos de potência, peso e confiabilidade, no início da década de 1920 começou a se tornar obsoleto. Essa obsolescência se deveu principalmente ao baixo torque do motor e às limitações no desempenho volumétrico devido à forma como aspirava a mistura ar-combustível.
O motor rotativo é essencialmente um motor ciclo otto, mas com a peculiaridade de o virabrequim permanecer fixo enquanto o bloco de cilindros gira em torno dele. Esta configuração proporcionou um efeito giroscópico que suavizou a entrega de potência e reduziu as vibrações, problemas comuns em motores de pistão convencionais. Embora superado por designs mais modernos, o motor rotativo deixou um impacto significativo na história da tecnologia de motores.
motor radial
El radial motor, também conhecido como motor estrela, é um arranjo de motor de combustão interna em que os cilindros estão localizados radialmente em relação ao virabrequim, formando uma estrutura em forma de estrela. Amplamente utilizado na aviação, principalmente em grandes aeronaves civis e militares, mas também em outros veículos, como tanques. Este design destacou-se pela sua elevada relação potência/peso, simplicidade de operação e fiabilidade. Sua popularidade prevaleceu até a introdução do motor a jato. Além disso, a nível externo, pode parecer muito semelhante ao rotativo anterior, mas não deve ser confundido.
O debate técnico na década de 1930 entre motores radiais, em linha e V procurou determinar qual era superior. Embora ele radial ofereceu vantagens como potência e simplicidade, cada desenho tinha características próprias. Com o tempo, foi demonstrado que a escolha do motor dependia de necessidades específicas, e todos esses projetos foram gradualmente substituídos pela proliferação de motores de cilindros opostos horizontalmente (refrigerados a ar) e pelo advento de motores a jato. Apesar das vantagens do motor em linha ou V em termos de menor área frontal, o motor radial foi preferido por sua simplicidade, confiabilidade e baixo peso, e foi amplamente utilizado pelas forças aéreas, especialmente em voos sobre grandes superfícies desérticas ou sobre água, como bem como em porta-aviões. Em contraste, alguns caças da Segunda Guerra Mundial optaram por motores V para obter uma linha aerodinâmica mais estreita.
motor de masturbação
El Motor Wankel, também conhecido como motor rotativo, foi idealizado por Felix Wankel e aperfeiçoado por Walter Froede da NSU. Em 1924, Wankel concebeu este motor utilizando rotores em vez de pistões, obtendo a patente em 1926. Durante as décadas de 1940 e 1950, foram feitos esforços significativos para desenvolver motores rotativos, conhecidos pelo seu funcionamento suave e silencioso, bem como pela sua simplicidade de design.
O funcionamento do motor rotativo é único: um rotor triangular gira dentro de uma cavidade em forma de 8, transmitindo sua movimento rotativo para um virabrequim. Este projeto, diferentemente dos motores a pistão, aproveita a expansão e contração de três compartimentos de mistura separados para aspirar ar e combustível, comprimir a mistura, extrair sua energia e expelir os gases queimados. O motor rotativo apresenta vantagens como menos peças móveis, funcionamento suave, menor velocidade de rotação e menor peso. No entanto, também enfrenta desafios, como emissões, custos de manutenção, dificuldades de vedação e temporização e redução da travagem do motor. Apesar destas complexidades, o motor Wankel deixou um impacto significativo na história da engenharia automóvel.
Motor rotativo espanhol
José Ignácio Martín-Artajo Foi o espanhol quem criou este design, muito semelhante ao de Wankel em muitos aspectos. No entanto, é preciso dizer que este homem era professor de engenharia no ICAL, também padre jesuíta, milagreiro e inventor. Além disso, era irmão do ministro Alberto Martín-Artajo Álvarez, madrilenho que foi político e ministro das Relações Exteriores durante a ditadura de Franco.
Motor de lixo argentino
O engenheiro argentino Edmundo Ramos apresentou todos os detalhes de seu veículo movido a combustão de resíduos e água, denominado "Carro para o lixo". Este carro é totalmente não poluente e contribui com 20% de oxigênio para o meio ambiente durante as viagens usando “Gasura”. A versatilidade deste combustível permite que qualquer motor a gasolina, seja um veículo, um motor gerador elétrico, uma máquina agrícola ou uma motobomba para extração de água, funcione com “Gasura”. Além disso, este combustível também pode ser utilizado para aquecimento ou cozinha, proporcionando assim uma ampla gama de aplicações sustentáveis.
Para testar esta experiência e demonstrar que funcionou, eles foram de La Quiaca, em 24 de novembro de 2021, até Cabo Vírgenes, onde chegaram em 25 de fevereiro de 2022. Um longo percurso pela Argentina com quase 5000 km de viagem.
Motor hidráulico espanhol
Atualmente, o veículos eléctricos e a hidrogénio Podem parecer tecnologias de ponta, mas estas soluções têm as suas raízes no passado, mesmo antes do automóvel. No final do século XIX já existiam carros elétricos movidos por pesadas baterias de chumbo-ácido. Quanto aos motores de combustão interna a hidrogénio, os seus primeiros designs datam da primeira década de 1800, embora a sua aplicação em automóveis só tenha sido evidente em meados do século passado.
Neste contexto, destaca-se a figura do inventor espanhol Arturo Estevez Varela, que no início dos anos 70 apresentou uma espécie de “motor hidráulico”. Estévez, engenheiro industrial nascido em 1914, foi reconhecido por até 73 patentes e recebeu a medalha de prata na Exposição Internacional de Invenções de Bruxelas em 1972. Sua invenção consistia em um gerador de hidrogênio que usava água e uma substância secreta para produzir o combustível. . Embora tenha sido apelidado de “motor hidráulico” na mídia, tecnicamente era um gerador de hidrogênio.
Estévez percorreu a Espanha realizando demonstrações impressionantes, derramando água em sua motocicleta e usando hidrogênio gerado como combustível. No entanto, a sua invenção não teve sucesso duradouro, e as teorias sobre o seu declínio incluem a intervenção das empresas petrolíferas, a avaliação técnica do regime de Franco e possíveis problemas económicos. Embora o “motor hidráulico” de Estévez não tenha deslanchado, a sua proposta inovadora revelou-se pioneira na procura de alternativas de combustível e de emissões reduzidas numa altura em que estas preocupações não eram tão proeminentes. Hoje, alguns projetos de grandes marcas voltam a explorar a ideia do motor de combustão interna a hidrogénio como uma alternativa interessante à eletrificação.
Motor que funciona com 4 combustíveis diferentes
A Fiat desenvolveu o Fiat Siena Tetracombustível, veículo que pode utilizar quatro tipos de combustível: gasolina, gasolina com etanol, etanol puro e gás natural comprimido (GNV). Esse modelo escolhe automaticamente o combustível de acordo com a necessidade e privilegia o uso do GNV, que é até 40% mais econômico que a gasolina. O sistema, apoiado por uma unidade de controle eletrônico, permite que o motor de 1.4 litros alterne entre combustíveis líquidos e gasosos para otimizar o desempenho e a eficiência. Embora a Fiat esteja avaliando sua introdução na China e na Europa, o Siena Tetrafuel já está disponível no Brasil, onde pode aproveitar a variabilidade de preços entre o etanol e a gasolina. O investimento de 895 milhões de euros e dois anos de trabalho apoiam este avanço, que visa reduzir as emissões e melhorar a eficiência de combustível.
Motor de ar comprimido
El motor de ar comprimido, também conhecido como motor pneumático, opera com a entrada de ar pressurizado. Embora não tenha conquistado uma posição sólida na indústria automóvel, promete atingir até 300 quilómetros de autonomia a um custo de 1,5 euros por carga, utilizando apenas ar pressurizado como combustível e não gerando emissões. O processo de funcionamento do motor é baseado em três ciclos: expansão, compressão e injeção.
No ciclo de expansão, o ar externo é aspirado e liberado através de uma válvula de expansão. No ciclo de compressão, o ar é comprimido a cerca de 20 bares, aumentando a temperatura. Por fim, no ciclo de injeção, o ar comprimido é injetado de um tanque a 300 bar, gerando pressão e iniciando um novo ciclo. Embora o inventor, cara negro, tentou combinar eficazmente a utilização do ar comprimido com a de um motor de combustão, limitações como a necessidade de grandes cilindros, a autonomia limitada e o aumento do peso impediram que este tipo de motor se tornasse uma aposta significativa na área automóvel.
motor de esterco
A Toyota se uniu ao diretor Morgan Spurlock para criar uma série de vídeos promocionais para o Toyota mirai, um veículo movido por uma célula de combustível de hidrogênio com excelente desempenho. A série destaca o compromisso da Toyota com o hidrogénio como alternativa aos combustíveis fósseis, complementando o seu foco em veículos híbridos. Num vídeo específico, um engenheiro da Toyota convence um agricultor a doar estrume do seu rebanho, que depois é transformado em hidrogénio numa planta. O vídeo demonstra que o estrume alimenta o Mirai, destacando o potencial do hidrogénio como fonte de combustível renovável. Segundo Bob Carter, vice-presidente de operações da Toyota, esta iniciativa reflete o investimento de longo prazo no hidrogénio como fonte de energia.
Motor de madeira sueco
No campo de carros que usam madeira como combustível, destacam-se três casos de experimentos. Na Suécia, um projecto semelhante com um 142 Volvo 1968 Deluxe combinou a indústria automotiva sueca com o engenho agrícola, percorrendo 5420 km com menos de 7 metros cúbicos de madeira. Na Sérvia, um Yugo 45 de 1985 foi modificado para usar madeira e carvão como combustível, com processo de combustão incompleto. Embora estas experiências mostrem possibilidades, limitações técnicas e ambientais levantam questões sobre a viabilidade em larga escala de motores movidos a madeira.
Nos Estados Unidos, um agricultor converteu seu Mercury Cougar XR7 para funcionar com pellets de madeira por meio de um gaseificador instalado no porta-malas. Embora atinja 75 km/h, a baixa densidade energética da madeira apresenta desafios, como a necessidade de aproximadamente 100 kg de pellets para percorrer 350 km.
Motor de ciclo Atkinson
El Motor de ciclo Atkinson, inventado por James Atkinson em 1882, é uma variante dos motores de combustão interna que prioriza a eficiência em detrimento da potência. Este design, cada vez mais utilizado em aplicações híbridas modernas, retém uma fase de alimentação por revolução e apresenta diferentes volumes de compressão e expansão em comparação com o ciclo Atkinson original. A modificação do ciclo permite a utilização alternativa de combustíveis como diesel e hidrogênio, e os gases de exaustão são expelidos por meio de ar comprimido. Ao atrasar o fechamento das válvulas de admissão, são alcançadas economias significativas de combustível, reduzindo a temperatura e a pressão no cilindro, reduzindo as vibrações do motor e melhorando a eficiência geral do ciclo Otto teórico.
Motor ciclo Miller
El Motor ciclo Miller, patenteado pelo engenheiro americano Ralph Miller em 1957, é uma variante do ciclo Otto usado em motores de combustão interna de quatro tempos. Neste ciclo é utilizado um cilindro maior que o habitual, a taxa de compressão é aumentada por meio de um compressor mecânico e o momento de abertura e fechamento das válvulas de escape é modificado. Além disso, um intercooler é introduzido na admissão.
A característica distintiva do ciclo de Miller é que mantém a válvula de admissão aberta por mais tempo do que em um motor convencional de ciclo Otto (gasolina), dividindo o tempo de compressão em dois estágios para reduzir o consumo de energia durante a compressão. Apesar de certas perdas de potência, o ciclo Miller compensa este aspecto através de um compressor volumétrico que sobrecarrega o cilindro, melhorando a eficiência global do motor. Este projeto foi implementado pela Mazda no motor KJ-ZEM V6 e adaptado pela Subaru em seu motor híbrido "Turbo Parallel Hybrid".
motor Stirling
El Motor Stirling, inventado pelo reverendo escocês Robert Stirling em 1816, é uma máquina térmica que opera através da compressão e expansão cíclica do ar ou outro gás em diferentes níveis de temperatura, conseguindo a conversão de energia térmica em energia mecânica. É um motor térmico regenerativo de ciclo fechado, utilizando um fluido gasoso permanente e destacando-se pela inclusão de um regenerador, o que o distingue dos demais motores de ciclo fechado.
Embora inicialmente muito limitados em termos de aplicações, os motores Stirling recentemente recuperaram o interesse devido à sua alta eficiência em comparação com os motores a vapor e sua versatilidade para utilizar diversas fontes de calor. O ciclo Stirling é composto por duas transformações isocóricas e duas isotermas, e a presença de um regenerador, um trocador de calor interno, contribui para obter maiores rendimentos. Este motor pode utilizar um ou vários pistões, e seu design evoluiu desde a invenção de Robert Stirling, destacando-se pela capacidade de se aproximar do desempenho máximo teórico conhecido como desempenho de Carnot.
motor atômico
Ao longo da história, especialmente nos Estados Unidos, desde a descoberta de materiais radioativos e da energia nuclear, vários usos malucos foram propostos e desenvolvidos, alguns dos quais são agora considerados completamente inseguros e antiéticos. Um exemplo notável é o projeto Plowshare, que foi uma série de programas americanos destinados a explorar aplicações pacíficas de explosões nucleares, como escavações (canais, mineração, arquitetura,...) usando bombas atômicas, perfuração de gás subterrâneo com esses dispositivos, etc. Toda essa loucura que acabou deixando contaminação em muitos lugares e que talvez fosse apenas uma forma de fazer experimentos nucleares camuflados de civis.
Você pode não saber, mas havia produtos radioativos em itens de uso diário, como tintas luminosas para relógios e cremes faciais, cremes dentais radioativos para clarear os dentes e dar-lhes luminescência. Nas últimas décadas, algumas radioterapias médicas não possuíam os padrões de segurança vigentes e, em alguns casos, foram aplicadas sem o controle adequado, gerando muitos problemas para aqueles que foram submetidos a elas. Uma longa lista de atrocidades, entre as quais não podemos esquecer as carros movidos a reatores nucleares.
El Núcleo Ford Foi um carro-conceito desenvolvido pela Ford Motor Company em 1958 com a particularidade de possuir um pequeno reator nuclear de urânio em vez de um motor de combustão interna. A cápsula de força ficaria localizada na traseira do veículo, com duas turbinas, uma para impulsionar as rodas e outra para gerar eletricidade. O projeto buscou a separação máxima entre a cabine de passageiros e o reator nuclear para garantir a segurança. Embora tenha sido projetado que o Nucleon pudesse viajar mais de 8000 quilômetros sem recarga, o projeto foi abandonado sem a construção de qualquer protótipo devido à falta de desenvolvimento de um reator suficientemente pequeno e a preocupações intransponíveis sobre a segurança de seus ocupantes, transeuntes e mecânicos no caso de acidente. Apesar do seu fracasso, o Ford Nucleon continua a ser um ícone da era atómica.