APS CARRO À VAPOR

Prévia do material em texto

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA/AUTOMAÇÃO 
 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS 
 CARRO PROPULSÃO À VAPOR 
 
 
 
Fernando Lepore Brolesi EM5P44 
Gustavo Herique de Oliveira EM5P44 
Helber Augusto dos Santos EA5P44 
Rafael Monteiro Oliveira EM5Q44 
Renato da Silva Galvão EM5Q44 
RA T713AG-1 
RA B4385E-9 
RA B39906-6 
RA B2608J-8 
RA B38547-2 
 EM5P44 
EM5P44 
EA5P44 
EM5Q44 
EM5Q44 
 
 
 
Trabalho apresentado junto a 
Disciplina de Atividades Praticas 
Universidade Paulista 
Supervisionadas (APS) no Curso 
de Engenharia 
Mecânica/Automação. 
 
 
 
 
 
 
JUNDIAÍ 2014 
 
 
 
 
Fernando Lepore Brolesi 
Gustavo Herique de Oliveira 
Helber Augusto dos Santos 
Rafael Monteiro Oliveira 
Renato da Silva Galvão 
 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS 
CARRO PROPULSÃO À VAPOR 
 
 
Trabalho apresentado junto à 
disciplina de 
Atividades Práticas Supervisionadas 
(APS) 
 no Curso de Engenharia 
Mecanica/Automação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
JUNDIAÍ 2014 
Sumário 
 
1-INTRODUÇÃO ....................................................................................... 7 
2-DESENVOLVIMENTO ............................................................................. 8 
2.2 Estabilidade ......................................... Erro! Indicador não definido. 
2.3 Tipos de Guindastes ............................. Erro! Indicador não definido. 
2.4 Protótipo ............................................. Erro! Indicador não definido. 
3- DISCUSSÃO E RESULTADOS ....................... Erro! Indicador não definido. 
4– CONCLUSÃO ..................................................................................... 15 
5-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................. Erro! Indicador não definido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FICHA DE COMPOSIÇÃO DA EQUIPE 
APS - 2014 
 DATA: 25/02/2014 
Nome da equipe : Full Steam 
 
Turma: EM5P44 
Representante da equipe: Rafael Monteiro Oliveira 
RA: B2608J-8 E-mail: rafael.monteirooliveira@yahoo.com.br 
Identificação dos Integrantes da Equipe Foto 
Nome: Fernando Lepore Brolesi 
RA: T713AG-1 
E-mail: fernandolepore@hotmail.com 
 
Nome: Gustavo Henrique Oliveira 
RA: B4385E-9 
E-mail: iae.guuh@live.com 
 
Nome: Helber Augusto dos Santos 
RA: B39906-6 
E-mail: helber.90@hotmail.com 
 
Nome: Rafael Monteiro Oliveira 
RA: B2608J-8 
 
mailto:iae.guuh@live.com
E-mail: rafael.monteirooliveira@yaho.com.br 
Nome: Renato da Silva Galvão 
RA: B38547-2 
E-mail: renato_esp.var@hotmail.com 
 
 
CRONOGRAMA DAS ATIVIDADES PREVISTAS – APS 2014 
 
Nome da equipe : Full Steam 
 
Representante da equipe: Rafael Monteiro Oliveira 
RA: B2608J-8 E-mail: rafael.monteirooliveira@yahoo.com.br 
Mês 
 
 
Semana 
 
ATIVIDADES PREVISTAS 
2 
 
 
4 
 
Discussão e definição técnica do projeto e pesquisas de desenvolvimento. 
 
 
3 
 
 
1 
 
Desenvolvimento do projeto em software AUTODESK INVENTOR 
 
 
3 
 
 
 
Levantamento de custos alinhado com a aquisição de materiais de consumo e 
aplicação. 
2 
 
3 
 
 
3 
 
Recebimento dos matérias, pesquisa teórica e cálculos. 
 
 
3 
 
 
4 
 
Fabricação do protótipo, pesquisa teórica e cálculos. 
 
 
4 
 
 
1 
 
Fabricação do protótipo, pesquisa teórica e cálculos. 
 
 
4 
 
 
2 
 
Fabricação do protótipo, pesquisa teórica e cálculos e inicio de testes práticos. 
 
 
4 
 
 
3 
 
Conclusão da parte teórica e cálculos. 
4 
 
 
4 
 
Fornecimento data book 
 
 
5 
 
 
1 
 
Revisão e finalização do APS. 
 
 
 
 
 
1-OBJETIVOS DO TRABALHO 
 
Verificar que o calor, neste caso em forma de vapor pode ser utilizado para a 
realização de trabalho mecânico. Utilizando água dentro de um reservatório 
fechado, e aquecendo o mesmo em alta temperatura, o reservatório transfere o 
calor para a água que aquece até certa temperatura e entra em estado de 
vapor, em um reservatório fechado esse vapor vai expandindo e cria uma 
pressão, ao ser liberada essa pressão através de uma tubulação chega o eixo 
de transmissão, fazendo com que o protótipo se movimente. 
Resumindo, o objetivo do trabalho é provar que é possível aproveitar a energia 
térmica transformada em vapor, e que pode ser utilizada para gerar energia 
mecânica, ou seja, realizar trabalho, nesse caso movimentar um protótipo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2-PESQUISA SOBRE PROPULSÃO À VAPOR 
Até hoje não se sabe ao certo quem descobriu primeiro os princípios da 
propulsão a jato. Os historiadores afirmam que Heron, sábio matemático 
egípcio inventou um aparelho chamado copilia, constituído por uma esfera 
rotativa, movida por vapor d’ água, saindo através de bocais presos a referida 
esfera. A água era colocada numa bacia e depois de vaporizada, passava para 
a esfera, escapando pelos bocais fazia a esfera girar. Propulsão é o processo 
de alterar o estado de movimento ou de repouso de um corpo em relação a um 
dado sistema de referência. Este processo pode ser realizado por vários meios, 
usando-se fontes de energia diversas, por exemplo, a energia das ligações 
químicas moleculares, a energia elétrica armazenada em baterias ou 
proveniente de painéis solares, a energia nuclear de reações de fissão nuclear 
e a energia do decaimento de radioisótopos. Um corpo pode ser acelerado 
através de fontes de energia internas, isto é, transportadas junto com ele, como 
é o caso de combustíveis armazenados em tanques, ou por fontes externas, 
como é o caso da pressão de radiação solar. Os meios de propulsão são 
utilizados para mover aviões, veículos espaciais, automóveis, trens, navios, 
submarinos, etc. O princípio da propulsão baseia-se na terceira lei de Newton, 
a lei da ação e reação, que diz que "a toda ação corresponde uma reação, com 
a mesma intensidade, mesma direção e sentidos contrários" 
. 
 
A criação desse curioso veículo a vapor de 1680 é atribuída a ninguém menos 
que Isaac Newton. Não existe uma comprovação segura de sua autoria, sendo 
mais provável a sua citação em livros didáticos de física como uma ilustração 
da terceira lei de Newton da dinâmica, onde uma força sempre gera outra força 
em reação, de mesma direção e grandeza, e de sentido contrário A Terceira 
Lei de Newton estabelece que: Sempre que um objeto exercer uma força sobre 
outro objeto, este exercerá uma força igual e oposta sobre o primeiro. A cada 
ação, sempre corresponde uma reação, de mesmo valor, mas em sentido 
oposto. 
 
 
 
A Eolipila Este tipo de veículo, similar àquele utilizado pelo padre Verbiest, já 
era conhecido há bastante tempo. O principal testemunho é um manuscrito 
alemão do século XV, o qual descreve um veículo como esse. Em 1748, um 
eclesiástico francês, o abade Nolet, construiu um veículo desses, com 
propulsão a jato de vapor. Um veículo deste tipo está conservado em 
Karlsruhe, na Alemanha. Foi construído por um francês em 1775. Entretanto, 
assim como no caso do padre Verbiest, eles não eram considerados 
seriamente, e foram somente ensaios efetuados usando a propulsão pelo 
vapor. 
 
Cugnot O primeiro veículo a vapor que realmente funcionou foi construído por 
Nicolas Joseph Cugnot (1725-1804), em 1770. Cugnot, empregado no Arsenal 
Real em Paris, recebeu a incumbência de construir uma máquina capaz de 
rebocar canhões até o campo de batalha. Seu desajeitado veículo, pesando 
quatro toneladas, foi capaz de se deslocar a uma velocidade de 3,6 km/h 
durante 12 a 15 minutos, antes de precisar ser reabastecido com água. 
 
 
 
 
 
 
Mudanças políticasno ministério fizeram com que ele não prosseguisse o 
desenvolvimento de suas máquinas, e daí para a frente foram os ingleses que 
assumiram a dianteira no desenvolvimento de veículos a vapor. 
 
Ainda assim, cabe a Cugnot o crédito pela construção do primeiro veículo a 
vapor do mundo. 
 
Desde que o homem “descobriu” os mares e suas potencialidades como fonte 
de proteínas e, principalmente, como via de transporte e comunicação entre as 
diversas regiões do globo, a civilização sofreu um significativo empurrão rumo 
a novas 
descobertas e ampliou seus horizontes. Os primeiros barcos conhecidos datam 
do Período Neolítico, por volta de 10.000 anos atrás. Contudo, a tecnologia 
necessária à flutuação positiva e ao impulso dos barcos foi, aos poucos, sendo 
adquirida. É certo que as primeiras embarcações, como acontece ainda hoje 
com embarcações de povos primitivos de Bornéu, por exemplo, foram movidas 
a pedaços de madeira que, ao custo de pequenas modificações, se 
transformaram em remos, tão mais eficientes quanto mais elaborados. O 
segundo “passo”, se assim se pode dizer, foi o invento das velas. Parece que 
se tornou quase compulsório, homens que viviam do mar, observassem que os 
ventos poderiam ser seus auxiliares na propulsão dos barcos. Assim nasceu a 
navegação a velas. Elas são uma invenção que praticamente se perde no 
tempo. Há indícios das primeiras embarcações a vela nas águas do mar 
Mediterrâneo, com gregos e depois os romanos utilizando barcos que 
aproveitavam mais o vento a favor, com velas ainda bastante toscas. A vela 
triangular chamada latina, considerada a mais manobrável, passou a ser 
utilizada em barcos pesqueiros ao fim da idade média, pelos genoveses em 
seu comércio com Bizâncio. Há registros que os Vikings aperfeiçoaram o 
sistema de quilha e vela, utilizando-se de formas variadas de panos em 
conformidade com o mar e os caprichos dos ventos; e, finalmente, a perfeição 
foi alcançada com os navegadores ibéricos, os quais realizaram as grandes 
navegações em suas caravelas e galeões. Há que se fazer justiça às velas, 
todos os grandes descobrimentos que acabaram por moldar o mundo civilizado 
como o conhecemos, foram feitos por navios que se valiam dos ventos para se 
deslocarem. Mas, como a marcha do progresso não pára, com a revolução 
industrial vieram os motores a vapor que forneceram mais velocidade, conforto 
e espaço tanto aos navios de carreira como às marinhas de guerra de todo o 
mundo. O desenvolvimento do navio a vapor foi um processo complexo. Em 
1774, James Watt produziu a primeira máquina a vapor, mas somente em 1807 
Robert Fulton utilizou o mesmo princípio para impulsionar uma pequena 
embarcação que ele batizou de "North River Steamboat". Em seguida vieram 
outros navios produzidos na Europa. A propulsão a vapor teve saltos 
importantes durante o século dezenove. As principais inovações foram o 
condensador, o que reduziu a necessidade de água fresca, ou seja, a água 
passou a ser reutilizada depois de resfriada no condensador; e motor de 
expansão de múltiplos estágios que obteve um acréscimo considerável de 
rendimento; a roda de pás deu lugar ao, bem mais potente, propulsor de hélice. 
Invenções posteriores resultaram no desenvolvimento da turbina a vapor 
marítima por Sir Charles Parsons, que fez a primeira demonstração da 
tecnologia no navio de 100 pés "Turbinia" em 1897. Essa invenção estimulou o 
desenvolvimento de uma nova geração de navios de cruzeiro de alta 
velocidade na primeira metade do século vinte. Parece que o vapor resolvia 
todos os problemas de impulsão das naves marítimas, mas existia um óbice 
importante: o calor necessário para transformação de água líquida em vapor 
era proveniente da queima de carvão e, como sabemos, o carvão é altamente 
poluente além de ser um recurso não renovável e exigir imensos depósitos nos 
porões que diminuíam a carga útil que o navio podia transportar. Então se fazia 
necessário encontrar um novo combustível que substituísse essa fonte de 
energia. 
 
Nikolaus August Otto, em 1860, teve a idéia de construir um mecanismo, 
baseado no conjunto mecânico de pedal e manivela muito utilizado em serviços 
braçais e nas bicicletas, onde uma mistura de ar e combustível pudesse 
explodir e gerar força e movimento. Depois da sua criação o motor de 
combustão interna criado por Otto atravessaria os séculos acionando as 
máquinas de tração mecânica. Automóveis, máquinas industriais e navios 
formaram, e formam até hoje, um formidável contingente de milhões de 
artefatos que queimam bilhões de litros de combustível não renovável para 
serem impulsionados. Em decorrência do uso de combustíveis derivados do 
petróleo passaram a existir navios com imensos motores a diesel e navios que 
usam a combustão do diesel para aquecer a água que impulsionará turbinas a 
vapor, ou seja, o vapor continua a mover embarcações. Há cinco anos fiz um 
cruzeiro marítimo num super transatlântico que era movido por turbina a vapor 
aquecido por queima de diesel. 
 
Assim, numa sequência cronológica, força manual, ventos, carvão e 
combustíveis derivados do petróleo foram utilizados no sentido de mover os 
meios flutuantes cada vez mais rapidamente e com mais proveito. Mas, 
engana-se quem pensa que essas forças foram substituídas umas pelas outras 
na medida que foram surgindo, o que houve foi apenas incorporação de mais 
opções de fontes de energia. Especialmente o vapor, que surgiu com a queima 
de carvão, passou para queima de óleo combustível para aquecer a água e, 
depois da segunda grande guerra, a energia nuclear, oriunda do urânio e 
outros elementos, passou a ser a fonte primária de calor para as belonaves 
chamadas atômicas. 
Primeiro foram os EUA que construíram o “Nautilus” um submarino precursor 
que, munido de dois reatores que provocavam a fissão do urânio, aqueciam a 
água para transformar em vapor que movia turbinas que impulsionavam o 
submersível. Desde então, milhares de navios das armadas de diversos países 
são movidos dessa maneira. Há que observar que as turbinas usadas nas 
embarcações marítimas atômicas são apenas versões mais aperfeiçoadas da 
turbina inventada por Sir Charles Parsons em 1987. Então, o que significa 
isso? Simples, os submarinos e porta-aviões mais modernos, com os sistemas 
de propulsão de ponta, são simplesmente belonaves movidas a vapor. A única 
coisa que as diferencia daqueles navios do século dezenove, é o modo como a 
água é aquecida para se transformar no vapor que move a embarcação. 
Naquele tempo o carvão era a fonte de energia calorífica e agora são 
elementos nucleares que fornecem o calor. Portanto, continuamos a ver 
“navios a vapor” nos dias de hoje como era no século dezenove, e não há 
qualquer indicação que o vapor vai deixar de ser usado num futuro previsível. 
Aliás, se a barreira psicológica que impede que as pessoas confiem na energia 
atômica como fonte de energia for superada, é possível que venhamos a 
assistir uma grande demanda de navios mercantes “atômicos” dentro de alguns 
anos. 
Os engenheiros da Antiguidade conheciam o motor a vapor O conceito de 
propulsão a vapor é associado em geral aos enorme motores da Revolução 
Industrial. No entanto, quase dois mil anos antes, um inventor de Alexandria 
projetou um motor a vapor que funcionava. Foi um dos muitos pensadores 
antigos que compreendiam os princípios básicos da engenharia moderna. Uma 
visita a Alexandria, no século I d.C., era uma viagem ao coração do mundo 
antigo. Ali, à sombra de Faros, o maravilhoso farol, havia prédios consagrados 
ao saber humano. A rua principal, com 30 m de largura e 5 km de extensão, 
levava à famosa biblioteca, que continha cerca de meio milhão de livros 
escritos em papiro, ou ao Museion, onde estudiosos conviviam com artistas 
plásticos, poetas e artesãos, trabalhando pelo progresso do conhecimento. 
A cidade fora fundada por Alexandre, o Grande, em 331a.C. Nos séculos 
subseqüentes, Alexandria tornou-se um centro da ciência, filosofia e 
engenharia. Foi também a terra de alguns dos maiores gênios que o mundo já 
produziu. Os egípcios haviam construído monumentos espetaculares a seus 
faraós; os babilônios desenvolveram o calendário e a matemática; mas a 
palavra “idéia” é grega. Alexandria foi a sede da dinastia ptolomaica - os 
soberanos macedônios do Egito. A cidade uniu idéias persas, egípcias, 
babilônicas e gregas. A ciência aplicada era tão importante quanto 
 
a filosofia para os gregos. A roldana, o guincho e a manivela são mencionados 
pela primeira vez em Mecânica, obra de Aristóteles. 
 
Invenções: Na história das invenções, Herão de Alexandria ocupa lugar de 
honra. São de sua autoria cerca de oitenta artefatos engenhosos. Sua esfera 
giratória a vapor deve ter impressionado seus contemporâneos. O motor a 
vapor de Herão Herão é considerado o maior inventor de Alexandria. Sua 
criação mais extraordinária foi a “bola de vento”, que convertia energia térmica 
em movimento mecânico, e assim pode ser considerada um motor, o primeiro 
acionado por vapor. Nunca teve qualquer aplicação prática, mas seus 
princípios básicos são fundamentos da engenharia moderna. 1) A água 
aquecida no caldeirão fechado começa a ferver e se transforma em vapor. 2) 
Um tubo, provavelmente de cobre, leva o vapor do caldeirão para a bola de 
metal. 3) O vapor se acumula dentro da bola. 4) Jatos do vapor são forçados a 
sair pelos dois tubos de cobre, em formato de L, nos lados opostos da bola, 
que começa a girar. 5) Os eixos se encaixam na bola com mancais, permitindo 
giros. À medida que o calor aumenta a bola gira mais e mais depressa. Numa 
das invenções de Herão, o vapor produzido por um caldeirão de água sobe por 
um tubo até uma abertura parecida com um copo. Ali, a força do vapor mantém 
uma pequena esfera de metal suspensa no ar. 
A busca do conhecimento Os gregos são mais conhecidos por suas 
realizações nas artes e na filosofia. Acredita-se erroneamente que as proezas 
técnicas do Ocidente só vieram com o Império Romano. Na verdade, porém, os 
gregos construíram faróis, canais, túneis, motores a vapor, bombas, prensas, 
calculadores astronômicos, relógios e autômatos. Numa sociedade baseada no 
trabalho escravo, os gregos não precisavam aplicar tudo o que sabiam em 
termos práticos. Dispunham de farta mão-de-obra para transportar matéria-
prima e erguer edifícios. Além disso, sua inspiração era o conhecimento puro, e 
não o lucro. E isso explica por que o controle da energia - vital para os trens, 
navios e carros a motor da era industrial – tinha pouca importância para os 
engenheiros antigos. Apesar disso, foi um alexandrino, trabalhando em projetos 
de engenharia de pequena escala, há quase dois mil anos, quem primeiro 
compreendeu o potencial da energia do vapor. Herão, considerado o maior 
engenheiro de Alexandria, viveu no século I d.C. Embora herdeiro de uma rica 
tradição grega, é bem possível que ele tivesse origem egípcia. Herão gostava 
de oferecer espetáculos, fascinando seus concidadãos com a chamada magia 
científica. Sabemos disso porque ele era instado com freqüência a criar 
“divertimentos” mecânicos. Mas o showman fazia uma nítida distinção entre os 
artefatos mecânicos que “atendem demandas da vida” e aqueles que 
“produzem espanto e admiração”. E devotou igual energia a ambos. 
Motor a vapor O motor a vapor foi o primeiro tipo de motor a ser amplamente 
usado. Ele foi inventado por Thomas Newcomen, em 1705, e James Watt (que 
lembramos a cada vez que falamos sobre lâmpadas de 60 watts) fez grandes 
melhorias nos motores a vapor, em 1769. 
motores a vapor movimentaram as primeiras locomotivas, barcos a vapor e 
fábricas e, dessa forma, foram a base da Revolução Industrial. Neste artigo, 
veremos exatamente como os motores a vapor funcionam. 
Funcionamento do motor a vapor O diagrama a seguir mostra os componentes 
principais de um motor a vapor de pistão. Este tipo de motor seria característico 
numa locomotiva a vapor. 
motor mostrado é um motor a vapor de dupla atuação porque a válvula permite 
vapor sob alta pressão entrar alternadamente em ambos os lados do cilindro. A 
animação a seguir mostra a máquina em ação: Você pode ver que a válvula 
corrediça é responsável por permitir que o vapor em alta pressão entre em 
qualquer lado do cilindro. A haste de comando da válvula é geralmente 
conectada a uma ligação com a cruzeta, de modo que seu movimento faça a 
válvula funcionar deslizando. Na locomotiva a vapor, este arranjo também 
permite ao maquinista fazer o trem dar ré. Você pode ver neste diagrama que o 
vapor, depois de usado, é simplesmente expelido, saindo para a atmosfera. 
Esse fato explica duas coisas sobre locomotivas a vapor: 
por que se deve carregar água na estação - a água é constantemente perdida 
com a descarga de vapor. 
o som "tchu-tchu" que vem da locomotiva - quando a válvula abre o cilindro 
para liberar a descarga de vapor, este escapa em pressão muito alta, fazendo 
o som "tchu" quando sai. Quando o trem dá partida, o pistão se move muito 
lentamente, mas quando o trem começa a andar o pistão ganha velocidade. O 
efeito disto é o "tchu... tchu... tchu... tchu-tchu-tchutchu" que ouvimos quando o 
trem começa a se mover. 
 
Numa locomotiva a vapor, a cruzeta normalmente se liga a uma haste motriz, e 
daí às hastes de acoplamento que acionam as rodas da locomotiva. No 
diagrama apresentado, a cruzeta é conectada à haste motriz que, por sua vez, 
se conecta a uma das três rodas motrizes. As três rodas são conectadas por 
hastes de acoplamento de modo que girem em uníssono, juntas. 
 
 
3– DESCRIÇÃO E DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 
 
Compreende de um sistema propulsor de movimentos à base de vapor 
consistindo de: uma fonte de calor, uma fonte de vapor, um reservatório de 
vapor, que contem um manômetro para controle de pressão, e uma válvula que 
regula passagem de vapor e consequentemente a velocidade do sistema, um 
reservatório de combustível. Os movimentos finais produzidos pelo sistema de 
propulsão a vapor são feitos através de um eixo com hélices, com uma 
proteção em aço para evitar a dispersão do vapor, e assim aproveitar melhor a 
energia gerada. 
 
 
 
 
3.1-Etapas do desenvolvimento do Projeto 
 
 3.1.1-Desenvolvimento do projeto 
Pesquisa de modelos e eficiência de sistemas possíveis para utilização no 
protótipo, determinação das dimensões, materiais a serem utilizados, 
desenhos, cálculos, orçamentos, e compra das materiais. 
 3.1.2-Preparação do chassi 
 Após os desenhos prontos, e os materiais comprados, foi feita a montagem do 
chassi, o material utilizado para o chassi foi o ferro mecânico de ¼” em aço 
carbono 1020, a montagem do chassi foi feita com solda. 
 3.1.3-Confecção das rodas 
Após os desenhos prontos, foram orçadas e compradas as rodas em aço 
carbono 1020 com 5 mm de espessura, cortadas a laser e recartilhadas para 
melhor atrito com o solo evitando deslizamentos. 
 
 3.1.4-Confecção do reservatório de combustível 
Após os desenhos prontos, foram orçadas e compradas as chapas em aço 
carbono 1020 com 1/8” de espessura, cortadas a laser, após isso foram 
soldadas para formar o reservatório. 
 3.1.5-Confecção dos eixos 
Após os desenhos prontos, foram orçadas e compradas as chapas da hélice do 
eixo dianteiro, em aço carbono 1020 com 1/8” de espessura, cortadas a laser, e 
os eixos são em aço carbono 1020 com ø de ¼”, após isso foram soldadas as 
chapas em um dos eixos, com o eixo dentro dos mancais para formar a hélice, 
(eixo dianteiro). 
 
 
 
 
 
 
 
 3.1.6-Confecção do reservatório de vapor (Caldeira) 
Após os desenhos prontos, foram orçados e comprados os materiais, em aço 
inox, a montagem do reservatório foi feita com solda, após a confecção do 
reservatório foram feitos testes de LP (liquido penetrante), conformeimagens 
abaixo, para garantir que não houvesse nenhum vazamento que gerasse perda 
de vapor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.1.7-Montagem do protótipo 
Primeiro foi feito o alinhamento dos eixos no chassi, após isso foram fixados os 
rolamentos, no eixo dianteiro os rolamentos vão dentro dos mancais, no eixo 
traseiro os rolamentos vão nas rodas, em seguida foi colada a proteção no eixo 
dianteiro para evitar perda de vapor, logo depois foi fixado o reservatório de 
vapor no chassi e montado o sistema de tubulação composto por conexões em 
aço, válvula esfera, manômetro, e tubo de cobre com ø de ¼”,também foi feita 
a pintura do protótipo com tinta de alta temperatura na cor cinza. 
 3.1.8-Testes práticos 
Com o protótipo pronto foram feitos testes práticos para garantir que todo o 
projeto desenvolvido funcionasse conforme projetado. Após diversos testes foi 
verificado que estava de acordo com o esperado. 
 
4– CONCLUSÃO 
 
O grupo concluiu que os motores a vapor são máquinas que transformam 
energia térmica do vapor em energia mecânica, nesse caso utilizando um 
reservatório que através de uma tubulação leva o vapor até um eixo que 
transmite o movimento para as rodas, fazendo com que o protótipo se 
movimentasse. O combustível queima fora do reservatório de vapor, ou seja, é 
de combustão externa o que diminui a poluição. O vapor é admitido por um 
lado do reservatório de vapor e expulso do outro por um sistema de válvulas. 
Hoje em dia os motores dos automóveis são de combustão interna. Máquina de 
combustão externa é aquela em que a queima do combustível ocorre fora dela 
ou, mais precisamente, numa caldeira onde o calor da combustão é utilizado 
para produzir o vapor d’água que vai movimentar a máquina. 
Pode-se observar que as máquinas a vapor podem ser muito eficientes em 
diversas aplicações, e é um sistema simples que depende basicamente da 
combustão para gerar energia mecânica. 
 
5– COMENTÁRIOS E SUGESTÕES 
 
Alguns pontos que achamos necessidade de sugerir são: 
- Disponibilização de um laboratório com ferramental adequado, pois, todo o 
desenvolvimento teve que ser feito fora da faculdade, o que dificultou muito a 
construção do protótipo. 
 - Um material de apoio também ajudaria no desenvolvimento, uma vez que 
todo o processo foi baseado em tentativa e erro, custando o tempo que nós 
não tínhamos. 
O único comentário que temos para fazer é que o tema do APS é bem completo e envolve 
quase todo conteúdo de todas as aulas que temos no semestre, o que foi muito bom já que 
pudemos aplicar todo conhecimento teórico adquirido em sala na pratica, através do 
protótipo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6– DESENHOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7– ORÇAMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8– BIBLIOGRAFIA 
http://www.museudantu.org.br/moderna6.htm 
http://www.if.ufrgs.br/~leila/vapor.htm 
http://tempodefun.dominiotemporario.com/doc/Propulsao.pdf 
http://www.patentesonline.com.br/sistema-de-propuls-o-vapor-
17308.html#adsense1 http://jairclopes.blogspot.com.br/2011/10/forca-d0-
vapor.html http://www.hsw.uol.com.br 
 
 
http://www.hsw.uol.com.br/