Motor

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Um motor é um dispositivo que converte outras formas de energia em energia mecânica, de forma a impelir movimento a uma máquina ou veículo.

O termo Motor, no contexto da Fisiologia, pode se referir aos músculos e a habilidade de movimento muscular, como em Coordenação Motora.

No contexto da Informática, o termo Motor é muito utilizado em denominações de várias tecnologias computacionais – Como em “Motor de busca”, “motor de jogos”, entre outros.

[editar] Motores

Desde os primórdios, a humanidade utiliza fontes motoras para obter trabalho. Os primeiros motores utilizavam força humana, tração animal, correntes de água, o vento, e o vapor.

[editar] Tração animal

Por muitos séculos a tração animal foi a única fonte de força utilizada para realizar trabalho (o próprio homem, gado, cavalo, camelo, cães, etc.).

A força humana foi utilizada pelas primeiras máquinas simples criadas pelo homem, tais como alavancas, esteiras, cordas e polias. A partir destes dispositivos surgiram os primeiros guindastes e moinhos de produtos rurais. A tração animal foi muito utilizada em engenhos e em veículos para o transporte de cargas mais pesadas. Cavalos e Bois são os animais mais comuns neste método.

Com o desenvovimento das sociedades, tornou-se imperiosa a busca por novas fontes motoras.

[editar] A água

A água é amplamente utilizada como fonte de energia até hoje. Nos tempos antigos, um Moinho de água utilizava a correnteza de um rio para impelir força a um engenho. Com o avanço da tecnologia, as rodas eram impulsionadas pela corrente da água canalizada por aquedutos a partir de uma barragem, somente impulsionada pela gravidade.

[editar] O vento

A grande revolução tecnológica da antigüidade foi o emprego do vento como motor. A invenção da vela propiciou um grande avanço nos transportes (veleiros) e nas indústrias com o uso dos (moinhos de vento).

[editar] Máquina a vapor

Na idade moderna um novo salto tecnológico impulsionou a revolução industrial. O advento da máquina a vapor utilizada primeiramente em minas para bombeamento e posteriormente no transporte marcou definitivamente o modo de vida e delineou a sociedade moderna.

[editar] Motor a explosão

Motor à explosão de quatro tempos

A invenção dos motores a explosão marcam até nossos dias o maior avanço no setor de transportes. Existem muitos tipos de motor a explosão que utilizam combustíveis líquidos ou gasosos.

A teoria fundamental dos motores à combustão interna de dois tempos foi estabelecida por Nicolas Léonard Sadi Carnot (França, 1824), enquanto a patente pelo primeiro motor à combustão interna a vapor foi desenvolvida por Samuel Morey (Estados Unidos, 1826).

Em 1867, Nicolaus Otto desenvolveu o primeiro motor atmosférico. Logo após, unindo esforços com Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach, desenvolveram o primeiro motor quatro tempos. Em 1896, Karl Benz patenteara o primeiro motor boxer, com cilindros opostos horizontalmente.

O engenheiro alemão Rudolf Diesel patenteou um motor à combustão de elevada eficiência, demonstrando em 1900, um motor movido a óleo de amendoim, cuja tecnologia leva seu nome até hoje.

Os motores à combustão interna foram convencionados a serem utilizados em automóveis devido as suas ótimas características, como a flexibilidade para rodar em diversas velocidades, potência satisfatória para propulsão de diversos tipos de veículos, e poderia ter seus custos reduzidos para produção em massa.

Na primeira metade do século XX, como forma de elevar a potência e a performance dos veículos, houve muitos aprimoramentos em relação ao desenho, número e disposição dos cilindros. Logo surgiram motores de 4 a 12 cilindros (ou até mais), sendo motores com cilindros em linha ou em V, de diferentes capacidades.

Atualmente, com a grande preocupação com o meio ambiente a escassez do petróleo, novas tecnologias são aplicadas aos motores, visando obter maior rendimento a tornar os veículos mais econômicos e menos poluentes.

Ex: Motor a diesel, Motor Wankel, Motor de combustão interna

Dentro destes, temos os motores flexiveis em combustível (álcool e gasolina).

[editar] Motor Radial

O motor radial é uma configuração dos motores a explosão onde os pistões estão dispostos em torno de um ponto central de onde sai um eixo. É muito utilizado para mover as pesadas hélices dos aviões.

Funcionamento do motor radial

[editar] Motor a ar comprimido

Motor que obtem trabalho à partir da energia interna de uma gás.

[editar] Motor elétrico

Paralelo ao motor a explosão, o grande avanço na indústria deve-se ao motor elétrico.

[editar] Motor a jato

Motor a jato é qualquer motor que acelera e expele um jato de fluído a altas velocidades para gerar empuxo de acordo com a 3ª Lei de Newton. O exemplo mais típico dessa categória é o motor que impulsiona um foguete.

[editar] Motor hibrido

é o motor que utiliza um motor a combustão e outro electrico assim o cunsumo de combustivel é menor. No caso de toyota prius a motor a combustão é desligado quando o carro anda a uma velocidade baixa mas constante e quando a bateria tiver descarregada é ligado o motor a combustão para a recarregar. Motor híbrido

Uma controlada do grupo Viação ABC de São Bernardo do Campo/SP, a Eletra, fabrica ônibus de motores híbridos, ou seja, parte elétrico, parte a combustível. Usa qualquer combustível: diesel, gas ou alcool, economizando o combustível e eliminando a poluição por emissão de partículas, que saem da fumaça dos motores, em até 90%. Foi essa característica que fez com que os ônibus da Eletra fossem os preferidos numa licitação internacional pela Prefeitura de Santiago do Chile para substituir 1.000 ônibus que atualmente trafegam na cidade mais poluída da América Latina. Mais que a Cidade do México e São Paulo.

Os ônibus híbridos nasceram por acaso, de uma viagem à Itália dos irmãos Beatriz e José Antonio Setti Braga, herdeiros do negócio de transportes, fundado pelo avô, nos anos 20. Viram por lá os trolley-busses funcionando e os primeiros carros de passeio movidos por motores híbridos. Ao voltar, procuraram quem entendia desses transportes ligados à eletrônica. Por coincidência, o engenheiro Antonio Vicente Souza e Silva, engenheiro do ITA especializado em eletrônica que participara da produção dos primeiros trolleis brasileiros, no inicio dos anos 70, detentor de 11 patentes na área, também estava em busca de um patrocinador. Passara 10 anos nos Estados Unidos, trabalhando para a Westinghouse e buscava uma oportunidade de ficar no Brasil, engajado em algum projeto interessante.

As empresas dos Setti Braga tinham uma vasta experiência com ônibus e capital de risco. Mas José Antônio estava convencido de que o futuro do transporte público estava nos trilhos, nos metrôs, nos corredores para veículos dirigidos por computadores, nos trens. Antonio Vicente acha que o fundamental é evitar a poluição do ar e estava disposto a produzir um motor não poluente, uma espécie de trolley que usasse a energia gerada por si mesmo, logo, sem necessitar de linhas aéreas de energia.

Entraram em acordo, criaram uma nova empresa, a Eletra, Antonio Vicente juntou uma equipe de seus antigos companheiros na fabricação de trolleis e acabaram fabricando o ônibus com motor híbrido. Isso quer dizer que tem um gerador a combustão interna, usando diesel, gás ou alcool, e um motor elétrico que usa também a energia de dois grupos de 11 baterias auto carregadas. A energia é transmitida a um motor de tração, controlado por um painel eletrônico que mantém a rotação constante, o possibilitando uma economia de combustível de 20 a 30%. A emissão de gases poluentes é reduzida entre 70 e 90%. Os ônibus não têm marchas a mudar, deixando o motorista cuidando somente de freiar e acelerar. O veículo é bastante silencioso, porque o gerador é fechado num compartimento forrado de isolante sonoro e o motor a combustão é pequeno, do tamanho de um motor de van, de 80 cavalos, embora mova um ônibus de 12 metros de comprimento, ou de 18 metros, no caso dos ônibus articulados.

A Eletra mandou quatro veículos para serem testados em Santiago, dentro do programa de ar limpo da cidade. A prefeitura homologou-os em menos de um mês de testes, enquanto no Brasil a homologação, pedida há quase um ano, ainda não saiu. Dois ônibus ficaram trabalhando em Santiago e há mais dois nas linhas de São Bernardo. Outra vantagem do ônibus híbrido nacional é o preço: US 150 mil, enquanto o americano custa US$ 320 mil. A Eletra terceriza quase tudo: o chassis é Volvo ou Mercedes; a carroceria é da Marcopolo ou da Buss-car, os pneus são Michelin ou Pirelli. Só se fabricam em São Bernardo os painéis eletrônicos de controle, que são a alma do negócio. A capacidade de montagem é de cinco veículos por mês, mas Antonio Vicente diz que, se houver financiamento, pode facilmente multiplicá-la por 10.

A idéia de fabricar um ônibus híbrido surgiu em 1995 numa viagem a Firenze, na Itália, pela acionista da Auto Viação ABC, uma das mais antigas empresas de transporte de passageiros do Brasil, que iniciou suas atividades em 1908 no ABC paulista. Ela surpreendeu-se ao ver um dos carros elétricos que transportam turistas pela cidade italiana e logo pensou em adaptar o sistema nos ônibus operados pela empresa da família. Chegando ao Brasil, a empresária procurou o engenheiro eletrônico Antonio Vicente de Souza e Silva, master of Science pela State University of New York, com atuação como Senior Development Engineer na Westinghouse Electric Corporation, nos Estados Unidos, por 10 anos, detentor de mais de 20 patentes de automação industrial, também nos EUA, e um dos participantes na produção dos trolebus brasileiros, no inicio dos anos 70, No inicio do estudo, Silva informou que os veículos totalmente elétricos são inviáveis em veículos pesados, por sua baixa potência, pela grande quantidade de baterias utilizadas, e, principalmente, pela pouca autonomia, que torna o sistema caro e operacionalmente inviável.

No entanto, ambos concluíram que um modelo híbrido seria ideal, tanto pela diminuição significativa na emissão de poluentes, como pela economia de combustível, autonomia e pelo aumento do conforto dos passageiros. Assim surgiu, em 1998, a Eletra. No mesmo ano, a empresa desenvolveu o sistema de tração híbrido elétrico para um ônibus articulado de 18 metros para 170 passageiros, com ar condicionado, O veículo se tomou o primeiro ônibus híbrido elétrico comercializado no mundo a gerar sua própria energia a bordo. Hoje, a empresa já fabrica cinco modelos de veículos híbridos: os ônibus padron de 12 metros, articulados e low floor (ou piso baixo), o microônibus e um caminhão leve. A tecnologia já é empregada em 13 ônibus que circulam no Grande ABC (SP) e em Porto Alegre (RS) e exportada para o Chile e a Nova Zelândia. Há negociações com EUA, México, Panamá, Polônia e Itália.

A chegada do Eletra 2000 ao exterior coincide com o reconhecimento da nova tecnologia por organismos internacionais. O Banco Mundial (Bird), um dos patrocinadores do Ar Limpo, programa voltado à melhoria da atmosfera nos grandes centros urbanos do mundo, admite o emprego em larga escala dos ônibus híbridos também em São Paulo, Rio de Janeiro, Buenos Aires, Cidade do México e Lima.

A patente PI9904360 refere-se a sistema de operação de um veículo híbrido, veículo híbrido operado pelo sistema e dispositivo de suprimento e acumulação de energia para o veículo híbrido em que a tração do veículo híbrido é realizada única e exclusivamente pelo motor elétrico (4) que é alimentado, em seu regime de potência média, pelo gerador (2) e que em seu regime de potência máximo é alimentado também por um banco de baterias (3) funcionando como um "Pulmão Energético" que fornece a energia complementar ao funcionamento de motor elétrico (4) quando em regime de potência máxima e acumula energia excedente quando o veículo está em regime de desaceleração ou mesmo parado. O gerador elétrico (2) é acionado pelo motor de combustão interna que fornece energia mecânica ao gerador (2) para que este possa fornecer energia elétrica ao motor de tração (4) e ao banco de bateria (3).

Um veículo híbrido pode ser comparado a um trolebus, só que ao invés de buscar energia na rede elétrica, gera a sua própria energia elétrica a bordo. O motor elétrico é responsável pela tração nas rodas e um conjunto motor-gerador gera a energia necessária para movimentar o veículo. Este conjunto motor gerador pode ser constituído por um motor a diesel, ou a álcool, ou a gás, ou a gasolina, ou..., O motor diesel opera sempre em rotação constante. Para aumentar a capacidade de fornecimento de energia para o motor elétrico de tração, o veículo é dotado de um conjunto de baterias, cuja função é armazenar e fornecer energia adicional quando necessário. Quando é dada a partida no veículo o motor diesel chega ao seu "ponto ideal" de rotação e assim irá permanecer até o veículo ser desligado novamente, ou seja, opera o tempo todo em rotação constante. A "rotação ideal" de um motor diesel é definida como sendo a rotação para a qual se verifica o menor consumo e emissão de poluentes, ou seja, onde ele consome menos combustível por unidade de potência gerada e emite menos gases poluentes. O veículo não tem câmbio, sua aceleração e frenagem é elétrica, o motor a combustão, além de pequeno, opera numa condição ideal (rotação fixa). Tanto a aceleração como a frenagem são controladas e todo o sistema tem gerenciamento eletrônico.

Durante o trajeto o motor elétrico recebe energia do grupo motor gerador + do conjunto de baterias. Quando o veículo está parado para entrada ou saída de passageiros, o conjunto motor gerador está recarregando as baterias. Esta configuração permite que se utilize um motor diesel muito menor, por exemplo: um ônibus a diesel convencional de 12 metros requer um motor de 210HP; para o mesmo ônibus com tração híbrida o motor diesel necessário terá apenas 80HP, sem que haja perda de desempenho. Todo o gerenciamento é eletrônico de última geração, garantindo uma operação suave e confiável do sistema. Em frenagem ou descidas de rampa o motor elétrico de tração transforma-se em um gerador e passa a carregar o banco de baterias, recuperando parte da energia cinética do veículo. Em veículos tradicionais, esta energia é dissipada nos tambores de freio sob a forma de calor e não pode ser reaproveitada. Nos veículos com tração híbrida esta energia recarrega as baterias. Para aplicações especiais onde, em determinado trecho de uma via, seja necessário trafegar emitindo poluição zero (ex.: túneis) a ELETRA fabrica o denominado Híbrido Dual, que pode operar tanto como trolebus (poluição zero) como híbrido (poluição baixa).

Os ônibus híbridos são muito confortáveis para os usuários. A aceleração é controlada eletronicamente, evitando aqueles "trancos" tão incômodos e constantes nos ônibus convencionais. O motor diesel é isolado acusticamente na traseira do veículo, o que diminui em até 20 db o ruído interno e externo do veículo. O condutor do veículo trabalha com muito mais conforto, bem estar e tranqüilidade o que reflete no tratamento com o passageiro e na condução do veículo. Os ônibus híbridos reduzem em muito a emissão de poluentes, pois o motor diesel está em rotação fixa, eliminando as acelerações constantes comuns nos veículos convencionais. Hoje dados divulgados pelo Banco Mundial apontam a emissão de material particulado como o mais nocivo à saúde da população local. Com o ônibus híbrido a redução na emissão deste poluente chega a - 90%.

O ônibus híbrido, que gera energia combinando motor a diesel, gerador elétrico e um banco de baterias, deu à empresa Eletra, de São Bernardo, o prêmio internacional World Technology Awards, considerada um Oscar da Tecnologia. Promovida pela World Technology Network e patrocinada por gigantes das áreas de tecnologia e comunicação dos EUA, como a Nasdaq, Time, Accenture e Microsoft, a entrega da premiação foi em San Francisco, EUA. A fabricante do Grande ABC, que foi a única companhia brasileira premiada, obteve o segundo lugar na Categoria Energia, concorrendo com nomes como a DaimlerChrysler, Compac, H2Gen e USCAR. “Estamos muito orgulhosos por termos conquistado o segundo lugar. Com este prêmio, a tecnologia brasileira é reconhecida mundialmente pela comunidade científica internacional”, disse a diretora da Eletra, Maria Beatriz. O sistema premiado, da tração híbrida elétrica, desenvolvido pela Eletra, permite a redução de até 90% na emissão de poluentes e economia de 20% a 30% no consumo de combustíveis, segundo medições feitas pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. A tecnologia é utilizada em 13 ônibus que circulam no Brasil (12 na Grande São Paulo e um no Rio Grande do Sul) e foi exportada para o Chile e para Nova Zelândia.

A companhia negocia atualmente com o Panamá a venda de mais de 300 ônibus híbridos e há estudos para exportação da tecnologia para Venezuela, Taiwan, Israel, Índia e Estados Unidos. Além disso, a tecnologia do ônibus será apresentada em outubro ao governo da Ucrânia. Em visita recente à sede da empresa, o ministro de Ciência e Tecnologia, Roberto Amaral, anunciou a decisão de incluir o veículo híbrido no acordo de transferência de tecnologia firmado pelo Brasil com aquele país. O modelo da fabricante de trólebus (ônibus elétricos) venceu o da companhia energética norte-americana PPL Global para inaugurar o programa Ar Limpo, da prefeitura de Santiago do Chile. A concorrente agora é uma das apoiadoras da Eletra no plano de substituição, até 2003, de uma frota com 3 mil dos 7,5 mil ônibus movidos a diesel na capital chilena. Os três modelos pilotos serão testados por três meses pela concessionária de transporte urbano Transeletric. O ônibus-conceito da empresa paulista e produzido em parceria com a Volvo brasileira (chassis) e a encarroçadora gaúcha Marcopolo traz índice de nacionalização dos componenentes adicionais acima de 90%. “Detemos mesma tecnologia dos EUA, mas com custo muito inferior, também favorecido pela alta do dólar”, diz o diretor José Ricardo Daibert.

O Eletrabus de produção é um veículo com chassi Volvo B-58 de suspensaõ mista pneumática mecãnica e carroceria marcopolo Viale. O motor diesel é um International HS 2,8 litros quatro cilindros e 80cv a 2200 rpm, que opera sempre a uma rotação ficxa otimizada, acioonado por um gerador elétrico WEG sem escova de 60kw (81,6 cv) a 2200 rpm que por sua vez fornece energia a um motor de tração com potência nominal de 120 kw (163 cv) a 3600 rpm e potência máxima de 240kw (326 cv) a 1800 rpm. Um pacote de 44 baterias seladas de chumbo ácido de lta capacidade de carga e descarga com peso total de 660 kg recebe carga quando o ônibus está funcionando parado ou sob frenagem e devolve esta energia extra quando necessária para a aceleração. O sistema eletrônico chopper a estado sólido e refrigerdo a ar com potência máxima nominal de 600kw (815 cv) a 600 Vdc, que controla todos esss órgãos elétricos e mecãnicos é de projeto e fabricação da própria Eletra. ele controla a rotação otimizada do motor diesel, a corrente do gerdor de tensão, carga e a descrga das baterias, o torque e a rotação do motor elétrico de tração, além de possibilitar a frenagem elétrica regenerativa (leva a energia térmica dos freios às baterias associando-a também a frenagem elétrica dinâmica). A Eletra possui a maior frota de veículos hibridos do mundo com 40 em operação no Brasil e Chile e outros 70 em produão para o mecado brasileiro e expeortação. Em 1998 deu-se início ao desenvolvimento de um sistema de tração híbrido. no ano seguinte foi produzido o primeiro protótipo e instalado num ônibus articulado em operação até hoje com mais de 300 mil km. Em 2002 iniciou-se as atividades comerciais e solicitadas patentes nos EUA, Europa, Argentina e Chile. a empresa participou do 11 Forum Brasil d Capital de Risco, realizado em Recife, em 2004.