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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA DEM - ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA TRABALHO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS E MOTORES MOTORES Á COMBUSTÃO SALVADOR 2005 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA DEM - ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA TRABALHO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS E MOTORES MOTORES Á COMBUSTÃO Por: Ricardo Conceição dos Santos Kleber Gonçalves SALVADOR 2005 SUMÁRIO 1.0- INTRODUÇÃO------------------------------------------------------------------------------ 4 2.0- CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES-------------------------------------------------- 4 3.0- ELEMENTOS DOS MOTORES-------------------------------------------------------- 5 4.0- ESTUDOS GERAIS DE MOTORES ENDOTÉRMICOS------------------------ 5 5.0- MOTORES COM INGNIÇÃO POR CENTELHA ELÉTRICA------------------ 6 6.0 – ANÀLISE DA EFICIÊNCIA DO MOTOR------------------------------------------ 8 7.0- MOTORES A EXPLOSÃO------------------------------------------------------------- 9 8.0- CONCLUSÃO-----------------------------------------------------------------------------18 9.0 – REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS---------------------------------------------- 19 1.0- INTRODUÇÃO Os motores térmicos são máquinas que tem por objetivo transformar a energia calorífica em energia mecânica diretamente utilizável. A energia calorífica pode ser proveniente de diversas fontes primárias : combustíveis de várias origens, energia elétrica, energia atômica; só que no caso de motores endotérmicos, é obtida através da combustão de combustíveis líquidos mas, raramente gasosos. Portanto, pode se dizer que os motores endotérmicos transformam a energia química em energia mecânica. Como este assunto está dedicado aos motores terrestres, entenderemos sempre uma mistura de ar com combustível. O ar entra no motor, participa como comburente na combustão, recebe o calor liberado alcançando uma temperatura elevada e, depois, como parte dos gases de descarga, sai para o exterior a temperatura mais baixa. O trabalho produzido durante este trajeto através do motor, é aproximadamente proporcional à diferença entre a temperatura alcançada na combustão e, correspondente ao escape. O motor endotérmico é um aparato bem mais complexo ; seu projeto envolve um conhecimento de grande parte dos ramos da engenharia. 2.0- CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES 2.1- Classificação dos motores quanto à combustão; Motores à combustão interna ou endotérmico. Motores à combustão externa. 2.2- Classificação dos motores quanto ao movimento; Motores alternativos Motores rotativos Motores a jato 2.3- Classificação dos motores quanto à forma de combustão; Por ignição a centelha Por ignição a compressão 2.4- Classificação dos motores quanto ao ciclo operativo; Motor de 4 tempos: Um ciclo de trabalho estende-se por duas rotações na árvore de manivela ou seja, quatro cursos por pistão. Motor de 2 tempos: O ciclo motor abrange apenas um rotação da árvore de manivela ou seja, dois cursos por pistão. 3.0- ELEMENTOS DOS MOTORES Órgãos fixos - Cilindro - Bloco - Cárter - Cabeçote - Câmara de combustão - Sede de válvula - Guia de válvula Órgãos móveis -Pistão -Pino munhão -Anéis de segmento -Biela -Árvore de manivelas -Volante -Casquilho -Válvula -Mola de válvula -Eixo do comando de válvula Órgãos auxiliares - Carburador - Velas - Coletores - Alternador. 4.0- ESTUDOS GERAIS DE MOTORES ENDOTÉRMICOS: Para o estudo dos motores endotérmicos é necessário conhecer a terminologia universalmente usada para indicar algumas dimensões e valores fundamentais: - Diâmetro interior do cilindro, expressado geralmente em milímetros. - Ponto morto superior (PMS): É o ponto onde o pistão está mais próximo do cabeçote - Ponto morto inferior (PMI): É o ponto onde o pistão está mais afastado do cabeçote. - Distância percorrida pelo pistão: compreende a distância entre PMS e PMI. - Volume total do cilindro: é o espaço compreendido entre a parte superior do cilindro quando este se encontra em PMI e, vem expressado, geralmente em centímetros cúbicos - Volume da câmara de combustão: está compreendido entre a parte inferior do pistão quando se encontra em PMS, se expressa também em centímetros cúbicos. 4.1- Ciclos Operativos (2 e 4 tempos): 4.1.1 - Motor de 4 tempos: A grande maioria de motores são de 4 tempos e seu ciclo compreende as quatros seguintes fases: -admissão da mistura (ar-combustível) do cilindro - compressão da mistura - combustão e expansão - expulsão dos produtos da combustão Admissão que na maioria dos casos, por aspiração automática da mistura ar-combustível, ou apenas ar. Na compressão obtém-se bom rendimento térmico, pouco antes do fim do curso produz-se a ignição por meio de dispositivo adequado, ou a auto-ignição. Nesta ignição os gases da combustão transfere sua energia ao pistão. O eixo dos cames gira a cada semi-rotação do motor. 4.1.2 - Motor de 2 tempos: A admissão e a exaustão não se verificam, e são substituídos pela expansão dos gases residuais, através da abertura da válvula de escape, ao fim do curso do pistão; pelo percurso com ar pouco comprimido; pelo fechamento da válvula. O gás de exaustão é introduzido nos motores de carburação e este se apresenta em forma de neblina. O motor de 2 tempos dá maior potência que o de 4 tempos com o mesmo dimensionamento e rpm, o torque é mais uniforme. Porém, apresenta carga calorífica mais elevada que no motor de 4 tempos. 5.0- MOTORES COM INGNIÇÃO POR CENTELHA ELÉTRICA. 5.1-Motor Otto; Combustíveis líquidos - Pulverização e nebulização (não gaseificação) se verificam no carburador, onde minúsculas gotas de combustível são arrastadas pelo fluxo do ar de combustão aspirado. A formação de gás, ou vapor, propriamente dito, é efetuada no cilindro, por compressão e adição de calor de compressão, para transformar a mistura. A ignição, no cilindro, da mistura, após a compressão, dá-se por um arco elétrico, devidamente sincronizado, por meio das velas de ignição. O aumento da pressão, não é possível, pela queima da mistura, por esta poder ser instantânea. Assim temos a ignição antes do PMS. O ponto de ignição pode ser regulado manual ou automaticamente, conforme a velocidade do motor, fica entre 5 e 55 graus antes do PMS, e deve ser determinado empiricamente. A compressão precoce, no segundo temo, acarreta um funcionamento irregular, e compromete a estrutura do motor, e quando retardada, superaquecimento das paredes (pós-combustão), causando assim perda de potência e consumo elevado de combustível. O processo da combustão, que começa pouco antes do PMS e termina pouco depois do mesmo, se verifica, então, para velocidades do pistão, quer dizer, para um volume de compressão razoavelmente constante. 5.2- Motor Diesel; Processo por injeção: O gás de combustão aspirado ou introduzido sob pressão é tão comprimido, que se dá a auto-ignição. Uma parte do combustível, injetada em primeiro lugar, queima rapidamente; e o que é injetado pela bomba queima a pressão aproximadamente constante. A combustão não ocorre inteiramente, caso não se sucedam no tempo certo o aquecimento do combustível e a ignição. A injeção começa antes do PMS. Ignição: Pode não se dar uma sensível vaporização do combustível Diesel, de elevado ponto de ebulição, devido à rapidez do processo. As gotículas de combustível que são injetadas inflamam-se após terem sido levadas à temperatura de auto-ignição, pelo ar pré-aquecido e comprimido, no cilindro. Combustão: Só se consegue uma boa combustão, quando há a melhor mistura possível entre as gotículas de combustível e o ar necessário à combustão. Para tanto,faz-se necessário, entre outras coisas, a adequação do jato de combustível à forma da Câmara de combustão. Outras possibilidades: um ou mais jatos; disposição dos jatos; comprimento dos jatos; sua força; tamanho das gotículas, turbilhonamento mais intenso do ar de combustão. Forma do pistão; câmara de combustão repartida, com câmara de ar, pré-câmaras, ou câmaras de turbilhonamento, e também fluxo de ar tangencial. 5.3- As diferenças entre os motores do Ciclo Diesel e Otto; VARIÁVEL OTTO DIESEL Pressão no fim da compressão 8 a 15 kg/cm2 40 a 50 kg/cm2 Pressão máxima da combustão 45 a 55 kg/cm2 60 a 75 kg/cm2 Pressão no fim da explosão 4 a 5 kg/cm2 3 a 4 kg/cm2 Teor de mistura ar-combustível 11/1 a 17/1 20/1 a 50/1 Tempo de formação da mistura Antes da combustão Simultânea a combustão Formação da mistura No carburador Na câmara ou pré-câmara Volatibilidade do combustível Alta Baixa Temperatura dos gases de descarga 800ºC 600ºC Custo de fabricação Baixo Alto Rendimento Térmico Menor Maior Ignição Centelha elétrica Compressão Taxa de compressão 6/1 a 12/1 18/1 a 23/1 Relação Peso/Potência Menor Maior 6.0 – ANÀLISE DA EFICIÊNCIA DO MOTOR Propomos uma avaliação que usa a mesma metodologia que empregamos na avaliação da reserva de petróleo, o que tem a vantagem de propiciar tratamento coerente para as duas questões. Inspiramo-nos em trabalho do Prof. José Israel Vargas ( "An Brazilian Energy Scenario and the Environment: an Overview ´CBPF- CS-003/92 ) e usamos a mesma fonte de dados ( "Energy and Power", Chauncey Starr, Scientific American, vol. 225,3 , 1971 ), um gráfico descrevendo a evolução da eficiência de conversão para energia motriz. Como o artigo apresenta também dados relativos à conversão para energia elétrica, estamos supondo que o autor se refere, no primeiro caso, ao motor de combustão interna, pois as turbinas a vapor são usadas atualmente quase que exclusivamente nas centrais termo-elétricas. Há outras vias úteis à projeção da eficiência, por exemplo, um estudo da evolução da tecnologia de materiais, porém mais complicadas por não contemplarem todos os fatores que condicionam a evolução, como os custos, a densidade de potência, a disponibilidade de combustíveis apropriados, etc. O gráfico abrange o intervalo de 1800 a 2000, com valores extrapolados a partir de 1960; usamos apenas os dados deste século, no qual o motor de combustão interna penetrou efetivamente no mercado e as turbinas a vapor estavam se retirando para as centrais elétricas. Entendemos também que os dados refletem a eficiência média do parque de motores, sem distinguir os motores Diesel dos Otto. No intervalo considerado, as turbinas ainda tinham pequena presença no parque. A metodologia usada é a da projeção logística, já apresentada na E&E ( " Futurologia : Brincando com a Logística" Omar Campos Ferreira / l996 ). As equações fundamentais são: 1 - Eq. Volterra-Lotka 2 - deduzida de 1 3 - transformada de 2 O primeiro passo para se determinar a eficiência como função do tempo é verificar se a função logística se adapta razoavelmente aos dados experimentais. No caso presente, o gráfico original já sugere a forma logística, mas para se ter uma projeção confiscável é necessário estimar as constantes da eq. 2. A via mais natural é determinar-se primeiramente o valor limite da eficiência e a constante (a) da equação ( 1 ) através do ajuste da taxa calculada de evolução da eficiência, em função da eficiência, à parábola (este ajuste é mais sensível a desvios do que o ajuste de uma função logarítmica, que os atenua). O cálculo da taxa de evolução da eficiência é elaborado a partir dos valores observados. Para cada intervalo de tempo resulta uma taxa que se põe em correspondência com o ponto médio do intervalo para fazer o ajuste pelo método dos mínimos quadrados. Obtidas as constantes, pode-se usar a eq. 3 para a extrapolação. Os dados de observação e os calculados estão na tabela a seguir. As funções ajustadas estão mostradas nos gráficos 1 e 2) Como os valores iniciais da eficiência têm desvios relativos maiores, a parábola não se ajusta bem a esses valores. Para sanar esse inconveniente, pode-se reiterar o procedimento, o que deixamos de fazer porque o parâmetro de interesse é a eficiência limite, cujo valor de ajuste da parábola é 56 %. Gráfico 1 Gráfico 2 6.1- RESULTADOS DA AVALIAÇÃO O valor encontrado para a eficiência limite é coerente com outros dados. Se considerarmos um Ciclo de Carnot entre as temperaturas de combustão adiabática da gasolina ( 2.300 K ) e a temperatura de trabalho admissível para o aço (925 K ), a eficiência esperada seria de 59 %. A maior eficiência já alcançada, em motor Diesel marítimo de 90.000 HP, é de 52%. Em motores do Ciclo Otto, os que usam a gasolina C ( com álcool anidro ) chegam aos 32% e os que usam o álcool hidratado alcançam 38%. Por outro lado, se considerarmos a eficiência como função exclusiva da razão de compressão, o motor a álcool hidratado, com razão de compressão 12:l deveria atingir a 52,5%. Vê-se, portanto, que existe ainda considerável margem para o desenvolvimento do motor, insuficiente para compensar a queda da extração do petróleo mas ainda significativa em termos de economia de combustível e de redução da emissão de CO2 e de poluentes atmosféricos ( C0, HC, NOx, aldeídos, etc.). A possibilidade de se usar mistura ternária gasolina-álcool-água, já demonstrada em experimentos preliminares, permitirá consorciar-se gasolina e álcool como combustível de transição para soluções futuras ( inclusive o próprio álcool hidratado ) combinando o maior poder calorífico do primeiro com as propriedades anti-detonantes do álcool e da água. É provável que o desenvolvimento do motor de combustão interna seja orientado por análise mais refinada dos respectivos ciclos termodinâmicos. Comparando a eficiência esperada para o motor do Ciclo Otto, calculada como função exclusiva da razão de compressão, com a eficiência medida nos motores da tecnologia atual, constata-se uma grande diferença, demonstrando a inadequação do modelo usado na análise do ciclo, baseada exclusivamente no Princípio de Conservação da Energia. O refinamento possível, à primeira vista, viria da consideração da irreversibilidade das transformações reais sofridas pela mistura combustível ( Segunda Lei da Termodinâmica ). Entre as causas de perda de disponibilidade da energia do combustível, apontam-se a transferência de calor sob diferença de temperatura finita e o escoamento turbulento nas seções estranguladas (válvula de controle da vazão de ar, ou borboleta, válvulas de admissão e de descarga ). A introdução de água no motor e sua vaporização no coletor de admissão, onde a pressão é menor do que a atmosférica, resfria a mistura permitindo diminuir-se a retirada de calor e, portanto, a irreversibilidade associada à refrigeração externa. Observa-se que a análise elaborada permite localizar saltos de desenvolvimento da tecnologia, como o observado na década de 40 com a introdução do chumbo tetra-etila, como anti-detonante, que permitiu elevar a razão de compressão de 5:1, suportada pela gasolina não aditivada, para 7:1. Os resultados obtidos com a mistura de álcool anidro à gasolina, no Brasil, mostram que o efeito anti-detonante seria mais propriamente atribuível ao radical etila do que ao chumbo. Este exemplo de análise serve para corroborar a hipótese geralmente aceita de que o desenvolvimento tecnológico segue a lei logística, pois neste caso temos um parâmetro quantificável do estado da tecnologia que é a eficiência térmica do motor. 7.0- MOTORES A EXPLOSÃO É um motor que utiliza a gasolina como combustível. Realiza trabalho queimando uma mistura de vapor de gasolina e ar dentro de um cilindro. Por esta razão, é também chamadomotor de combustão interna. Quando a mistura de ar com combustível queima formam-se gases quentes. Estes se expandem rapidamente e empurram as partes interiores do motor, levando-as mover-se. Este movimento pode rodas e hélices, ou operar máquinas. A potência de um motor à explosão, isto é, o trabalho que pode produzir, é geralmente expressa em cavalos-vapor ou watts. Os motores à explosão são compactos e leves comparativamente a sua potência. Isto os torna mais usado em veículos. Automóveis, cortadores de grama, motocicletas, ônibus, aviões e pequenos barcos. Os motores à explosão também podem funcionar como usinas elétricas portáteis - por exemplo, para fornecer energia para acionar bombas e outras máquinas em fazendas. 7.1- Tipos de motores à explosão Existem dois tipos principais de motores à explosão: motores de movimento alternado ou motores alternativos e motores rotativos. Os motores alternativos possuem êmbolos que se movem para cima e para baixo ou para frente e para trás. Uma parte chamada virabrequim transforma este movimento alternado em movimento circular, giratório, que aciona rodas. Um motor rotativo, conhecido também como motor Wenkel, utiliza rotores no lugar de êmbolos. Os rotores produzem diretamente o movimento giratório. Os motores a explosão alternativos são classificados (1) pelo número de tempos ou percurso do êmbolo em cada ciclo, (2) pelo tipo de compressão, (3) pelo modo em que são refrigerados, (4) pelo arranjo de suas válvulas, (5) pelo arranjo de seus cilindros e (6) pela maneira com são alimentados com ar e combustível. 7.1-Ciclo Os motores à explosão operam em um ciclo de dois tempos ou de quatro tempos. Um ciclo, ou modo de funcionamento do motor, significa os passos que devem ser repetidos par combustão da mistura ar - combustível nos cilindros. Os tempos são os movimentos de vaivém dos êmbolos. Um motor de quatro tempos tem um ciclo composto dos tempos de admissão ou de aspiração; compressão; combustão ou explosão; e expulsão ou escapamentos dos gases. Em um motor com ciclo de dois tempos, o ciclo se opera combinando os tempos de admissão e compressão ao da explosão ao fim do tempo de explosão. Ainda que os motores de dois tenham baixa eficiência, são mais simples de construir e de menor custo do que os quatros tempos. São empregados onde abaixo custo é importante, com por exemplo em um cortador de grama. Um motor de dois tempos se desenvolve mais potência em relação ao peso e dimensão do que o motor de quatro tempos. Cada cilindro, em um motor de dois tempos, produz uma explosão a cada volta do virabrequim. Mas em um motor de quatro tempos, um cilindro produz uma explosão, uma volta sim, outra não do virabrequim. 7.2- Alta e Baixa Compressão Quando um êmbolo se move de baixo para cima em um cilindro, comprime a mistura de ar e gasolina na câmara de combustão. Um número conhecido como razão de compressão, indica proporção da mistura comprimida. Um motor de alta compressão pode Ter uma razão de compressão de dez par um. Tal motor comprime a mistura a 1/10 do seu volume original. Um motor de baixa compressão tem uma razão de oito para um. Os motores de alta compressão queima a gasolina com mais eficiência que os de baixa compressão. Entretanto, os motores de alta compressão necessitam de gasolina com alto índice de octana. A maioria das gasolinas de alto índice de octana contém, aditivos de chumbo, que danificam os aparelhos denominados conversores catalíticos, colocados no sistema de exaustão a fim de remover poluentes. No início da década de 1970, por esta e outras razões , os fabricantes reduziram as razões de compressão - e as necessidades de octanagem - dos motores de veículos. 7.2.1- Arranjo das Válvulas Os motores também são classificados pelo número e disposição dos cilindros. Os tipos mais comuns são motores em linha (no qual os cilindros estão dispostos em uma só fila), em V (em que os cilindros se dispõem em dois grupos iguais e formam um V), radial e horizontal oposto. Os motores radiais, nos quais os cilindros estão radialmente em torno do eixo de rotação, possuem um número ímpar de cilindros, três, cinco, sete ou nove. A maioria dos demais motores tem um número par de cilindros, quatro, seis, oito ou doze. 7.2.2- Ar e Combustível O combustível pode ser enviado aos cilindros por um carburador ou por uma bomba de injeção. Assim, os motores alternativos classificam-se em carburador ou de injeção. Como a combustão depende do ar e do combustível, a potência de um motor é limitada pela quantidade de ar que chega aos cilindros. Para aumentar a potência, um motor pode ser supercomprimido. Um supercompressor é uma bomba que força a entrada de ar adicional nos cilindros. O ar necessário para queimar uma unidade de gasolina pesa cerca de 15 vezes mais que a gasolina. 7.3-Partes do Motor à Explosão O bloco dos cilindros é uma estrutura rígida que mantém os cilindros em um alinhamento apropriado. Se o motor é refrigerado a líquido, o bloco é provido de camisa de água, isto é, possui passagem para o líquido em torno de cada cilindro. Em motores de automóveis, o bloco dos cilindros do motor formam uma única unidade. Em sua maior parte, os blocos dos cilindros são de ferro fundido ou de alumínio. �� INCLUDEPICTURE "http://www.adorofisica.com.br/trabalhos/fis/equipes/maquinasavapor/figuras/bloco1.jpg" \* MERGEFORMATINET Os cilindros são tubos nos quis podem deslizar os êmbolos para cima e para baixo no seu interior. Sua superfície bem polidas possibilitam um encaixe perfeito entre o êmbolo e o cilindro e evitam o escapamento dos gases no êmbolo. Os cilindros, na maioria dos motores de automóvel, são parte do bloco. Alguns motores têm uma manga de cilindro, de aço ou de ferro fundido especialmente endurecidos. A cabeça do cilindro é uma peça fundida na parte superior do bloco do cilindro. A cabeça de cilindro, a face superior do cilindro e o opo de êmbolo formam a câmara de combustão, o local onde ocorre a queima da mistura ar- combustível. A cabeça do cilindro e bloco também podem constituir uma única unidade. O cárter do motor é onde uma estrutura rígida que suporta o virabrequim e o seu mancal. Nos motores, parte do virabrequim, ou o próprio virabrequim, pode integrar-se no bloco de cilindro. Um coletor de óleo aparafusado no fundo do cárter do motor contém o óleo de lubrificação do motor. Êmbolos e bielas. Quando a mistura ar - combustível queima, os gases em expansão exercem uma força sobre o êmbolo. Esta força transmite-se, através de um biela, ao virabrequim. O êmbolo contém três a seis ou mais anéis com a finalidade de evitar que os gases escapem para seu exterior e para não deixa que o óleo lubrificante entre na câmara de combustão. O virabrequim transforma o movimento alternativo de vaivém dos êmbolo em movimento giratório. O virabrequim possui diversas manivelas, formando ângulos entre si. Por exemplo, um motor de quatro tempos, em linha e com seis cilindros perfaz seis tempos de explosão em duas revoluções do virabrequim. As manivelas são dispostas em ângulos de 120º uma em relação a outra, de modo que os tempos de explosão são uniformemente espaçados nas duas revoluções. O volante armazena energia durante a explosão do combustível e a libera durante os outros tempos, os que contribui para o virabrequim gire a velocidade constante. Válvulas. Em um motor de quatro tempos, cada cilindro tem uma válvula de admissão, e uma válvula de expulsão, para deixar que os gases já queimados escapem. Estas são as chamadas válvulas de gatilho. Em muitos motores de dois tempos, o movimento de êmbolo toma o lugar das válvulas separadas. Quando o êmbolo se move, fecha e abre os orifícios. O eixo de comando abre e fecha as válvulas. Localiza-se de um lado a outro do motor e tem dois excêntricos em cada cilindro - um para a válvula de admissão e um para a válvula de expulsão. Em um motor de quatro tempos, o eixo de comando é engrenado com o virabrequim, de modo a girar com a metade da velocidade do virabrequim. O eixode comando pode ser localizada na cabeça de um motor com válvula de cabeça em I, ou no cárter do motor. Cada excêntrico age através do tucho ou vareta seguidora para abrir a válvula em ponto adequada no ciclo do motor. 7.4- Histórico do Motor à Explosão Os primeiros motores de combustão interna utilizavam gases em vez de gasolina como combustível. O reverendo W. Cecil leu ante a sociedade Filisófica de Combridge, na Inglaterra, em 1820, a descrição de suas experiências com um motor acionado pela explosão de um mistura de hidrogênio e ar. Credita-se a ele a obtenção do primeiro motor à gás em funcionamento. William Barnett, Inventor inglês, patenteou em 1838 a invenção de um motor à gás que comprimia uma mistura de combustível, O motor de Barnett tinha um único cilindro; as explosão ocorria primeiro na parte acima e depois embaixo do êmbolo. Na França, Jean Joseph Ëtienne Lenoir construir o primeiro motor à gás realmente prático em 1860. O gás de iluminação de rua foi utilizada coma combustível. Este motor de um cilindro possuía um sistema de ignição com acumulador elétrico. Em 1865, quatro centenas desses motores, em Paris, energizavam máquinas impressora, tornos e bombas de água. Lenoir instalou um motor à gás em um veículo à motor rústico. Em 1862, Beau de Rochas, engenheiro francês, desenvolveu teoricamente um motor de quatro tempos. Mas não o construiu. Quatro anos depois Nikolaus August Otto e Eugen Langen, da Alemanha, construíram um bem - sucedido motor à gás de quatro tempos. Em 1876, Otto e Langrn obtiveram patentes nos EUA dos motores de dois tempos e de quatro tempos. O primeiro motor de quatro tempos a queimar gasolina e realmente utilizável foi concebido e projetado em 1885 por Gottlieb Daimler, sócio de Otto e Langen. No mesmo ano, Karl Benz, alemão, também desenvolveu um bem-sucedido à explosão. Os atuais motores conservam-se basicamente semelhantes a esses. 7.5- História do Automóvel O mais antigo veículo a motor, o Cugnot a vapor, foi construído em 1770. Carros a vapor mais práticos, como o Bordino, já existiam no início do século XIX, mas eram pesados e desajeitados. Leis restritivas e o aparecimento dos trens, mais rápidos e capazes de transportar mais passageiros, ocasionaram o declínio dos "carros" a vapor. Foi só em 1860 que a primeira unidade motriz prática para veículos foi desenvolvida, com a invenção do motor de combustão interna pelo belga Etienne Lenoir. Por volta de 1890, Karl Benz e Gottlieb Daimler, na Alemanha, e Albert de Dion e Armand Peugeot, na França, fabricavam automóveis para venda ao público. Esses primeiros carros produzidos em número limitado, iniciaram a idade do automóvel. Há mais de meio século atrás, quando dominava a máquina a vapor e já era empregada a energia elétrica, surgiu o motor alimentado pela gasolina. E quando as qualidades explosivas da gasolina ficaram definitivamente estabelecidas, foi possível o aparecimento do automóvel. O aperfeiçoamento, ao mesmo tempo, do motor de combustão interna, isto é, aquele que recebe o combustível misturado c/ ar e que se faz explodir por faísca elétrica, movimentando o êmbolo dentro de um cilindro, propiciou rápido desenvolvimento do automóvel. Assim, em 1882, o engenheiro alemão DAIMLER começou a construir os primeiros motores práticos de gasolina. Em 1885, montou um desses motores numa espécie de bicicleta de madeira e, no ano seguinte, uma carruagem de 4 rodas. Foi o primeiro automóvel que realizou, com êxito, viagens completas. Desde então, surgiram novos modelos que passaram a ter rodas de borracha, faróis e pára-choques. Contam as crônicas da época, que logo que os primeiros carros a motores de explosão começaram a circular nas estradas, muitos foram apedrejados por serem considerados "inimigos da segurança pública, ruidosos e fedorentos" e muito perigoso com sua velocidade de 18 km por hora... Antes de 1900, pois, um passeio de automóvel era uma aventura. Por isso, muitos governos chegaram a promulgar leis especiais que obrigavam os proprietários dos carros e fazer os seus veículos serem precedidos por guardas com lanternas coloridas ou bandeiras vermelhas. Com a fabricação do primeiro carro Henry Ford, nos Estados Unidos, iniciou-se a fabricação em massa de automóveis, barateando o seu preço no mercado, propiciando assim oportunidade a milhões de pessoas possuírem o seu próprio auto. A notável difusão do uso do automóvel, que tal forma de produção permitiu, fez com que os fabricantes melhorassem a apresentação e forma dos carros, de ano para ano, até chegarmos aos maravilhosos modelos aerodinâmicos de nossos dias. No nosso país, desde 1954, já estão instaladas e em pleno funcionamento, numerosas fábricas de automóveis, caminhões e caminhonetes, na região compreendida pelas cidades de Osasco, São Bernardo do Campo e Santo André, nas proximidades da cidade São Paulo. 8.0- CONCLUSÃO 9.0- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS UNISANTA - Universidade Santa Cecília - Departamento de Engenharia Mecânica UNISANTA - Universidade Santa Cecília - Departamento de Engenharia Mecânica www.adorofisica.com.br www.editpresenca.pt/catalogo_ficha_livro www.cetesb.sp.gov.br/ PAULO RENATO, UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU, Engenharia Mecânica,1990. �PAGE � �PAGE �18�
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