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Tecnologias Diferenciadas de Motores à Combustão Interna.


REMOVER SUBTITULO MATERIA NÃO PUBLICADA

Da Redação
16 de julho de 2012

Pode não ser segredo para muitos, mas os motores de combustão interna para veículos, não se limitam apenas aos motores Otto e Diesel.

Comercialmente, existem pelo menos cinco tipos de motores a combustão interna. São eles: Ciclo Otto, Ciclo Diesel, Ciclo Atkinson, Ciclo Miller e Wankel (rotativos).

Nesta matéria, abordaremos os motores Ciclo Atkinson e Miller, os quais equipam geralmente os veículos Híbridos Comerciais.

Motor Ciclo Atkinson

O motor de ciclo Atkinson é um tipo de motor a combustão interna criado por James Atkinson, em 1882. A eficiência deste motor é inversamente proporcional à potência.

Foi projetado a fim de que os quatro tempos do motor ocorram em uma única volta do virabrequim.

As ligações da árvore de cames para acionamento da abertura e fechamento das válvulas é diferenciado, permitindo que o período de expansão seja maior do que o de compressão, resultando numa eficiência térmica em torno de 15% maior que os motores ciclo Otto.

Hoje em dia, o conceito original deste motor não passa de um evento na história.

Alguns motores novos utilizam o conceito do motor Atkinson. As válvulas de admissão se mantêm abertas além do que é comum no ciclo Otto, permitindo um fluxo reverso do ar admitido, retornando este para o coletor de admissão. Isso resulta numa compressão efetiva menor, porém, a taxa de expansão não se altera.

Simplificando, podemos dizer que a taxa de compressão é menor que a taxa de expansão, assim, o calor gerado pela explosão do combustível aumenta a pressão, força o pistão a mover-se pela expansão do volume dentro da câmara, para além do volume, quando a compressão havia iniciado.

Podemos dizer então que o conceito Atkinson moderno é permitir que a pressão na câmara no fim do ciclo de expansão seja igual à pressão atmosférica. Assim, podemos dizer que toda a energia possível foi transformada no processo de combustão.

Quanto maior a taxa de expansão, maior será a energia que será convertida em mecânica utilizável. Isso resulta um motor mais eficiente, porém com potência reduzida.

A principal diferenciação entre o conceito original do Motor Ciclo Atkinson para o modelo moderno, é que os novos utilizam duas voltas do virabrequim para a combustão e não apenas uma como no conceito original. Podemos dizer então que este motor passa a ser um motor “cinco tempos”, sendo eles: admissão, fluxo reverso (minimizando perdas por bombeamento), compressão, trabalho e escape.

 

Aplicações deste tipo de motor.

 

Basicamente, podemos dizer que os motores ciclo Atkinson são utilizados, principalmente em veículos híbridos.

O Fusion Hybrid (Híbrido, tração dianteira, taxa de compressão 12,3:1) é equipado com este tipo de motor. Ele gera 155cv e 154Nm de torque. Considerando que este é um bloco de 2.5 litros, é uma baixa potência, porém como atua e conjunto com o motor elétrico e em velocidades altas, isso acaba passando quase despercebido.

Se a necessidade de mais potencia não for algo constante, e sim, intermitente, ela pode ser adicionada por um motor elétrico.

Esta é a base fundamental do funcionamento do veículo híbrido, onde os motores à combustão e elétrico podem funcionar independentemente ou combinados, provendo a demanda de energia necessária para movimentar o veículo.

Também é comercializado em nosso país o Mercedes S400 Hybrid, com motor V6 ciclo Atkinsons de 3.498 cm³ e potencia máxima 279 cv a 6000rpm.

Motor Ciclo Miller

Devido à baixa potência dos motores ciclo Atkinson em comparação com os motores do ciclo Otto, Ralph Miller (que era mecânico da Indy entre as décadas de 20 e 50) patentou em meador da década de 40 o motor ciclo Miller.

Basicamente, o ciclo Miller é um motor ciclo Atkinson só que sobrealimentado onde em parte do tempo de compressão, as válvulas de admissão ficam abertas com o motor comprimindo contra o compressor ao invés de fazê-lo contra as paredes do cilindro. Esta condição aproveita as condições de economia do Atkinson e oferta mais potência, solucionando uma condição que até então era uma desvantagem deste em relação ao Ciclo Otto.

Hoje em dia a Mazda utiliza essa tecnologia de motores no Mazda Demio 1.3 litro, que pode atingir uma autonomia de 23 km/l de combustível.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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