Motor Flex Diesel-Gasolina

Um motor capaz de consumir uma mistura de dois combustíveis, qualquer que seja a proporção entre eles, está muito longe de ser uma novidade, pelo menos aqui no Brasil, onde quase a totalidade dos automóveis vendidos têm motor bicombustível, capaz de consumir etanol e gasolina.

Motor flex diesel-gasolina

E que tal um motor flex capaz de trabalhar com diesel e gasolina? Engenheiros da Universidade de Madison, nos Estados Unidos, afirmam que um motor bicombustível diesel-gasolina tem um aumento de eficiência de 20% e produz níveis muito inferiores de poluentes em relação aos motores diesel tradicionais.

Embora possa parecer que a adoção de combustíveis renováveis fosse uma saída melhor também para os caminhões, o fato é que o motor diesel ainda é imbatível para o transporte de cargas. Com isso, eles continuarão rodando, e poluindo bastante, por um bom tempo. Daí o interesse na solução criada pela equipe do professor Rolf Reitz.

Dois tanques separados

Em vez de misturar os dois combustíveis no tanque, como acontece nos motores bicombustível brasileiros, a técnica consiste em usar dois tanques separados de combustível e misturar diesel e gasolina no bico injetor do motor diesel, enviando para a câmara de combustão a composição precisa para o melhor funcionamento do motor em cada condição de uso.

Essa composição, segundo os testes, variou de uma mistura 50-50 (50% de diesel e 50% de gasolina) para um motor submetido a meia-carga, até uma proporção 15-85 quando o motor foi submetido à sua potência total.

Velas de ignição líquidas

Normalmente uma mistura com 85% de gasolina não seria capaz de fazer funcionar um motor diesel, porque a gasolina é menos reativa e mais difícil de queimar do que o diesel. Os engenheiros resolveram o problema utilizando o que eles descreveram como uma "mistura de resposta rápida," que mantém o diesel na proporção mínima para que o motor continue funcionando com perfeição.

"Você pode imaginar o spray de diesel na câmara de combustão como se fosse uma coleção de velas de ignição líquidas, que incendeiam as gotículas de gasolina," diz Reitz. "A nova estratégia altera as propriedades do combustível misturando-os no interior da câmara de combustão para controlar precisamente o processo de combustão, baseando-se na quantidade e momento que o diesel é injetado."

Eficiência térmica do motor

O processo funciona elevando a eficiência do motor, que passa a retirar mais energia do combustível. A temperatura de funcionamento é cerca de 40% mais baixa do que em um motor diesel convencional, o que diminui a perda de energia por meio da geração de calor.

Os melhores resultados obtidos em laboratório mostraram uma eficiência termal do motor diesel de teste de 53%, superior ao mais eficiente motor em uso atualmente, um gigantesco motor turbinado de dois tempos usado em navios, que alcança 50% de eficiência termal.

Química da combustão

Além disso, o controle preciso da mistura entre os dois combustíveis otimiza a "química da combustão," segundo Reitz, o que se traduz em menos combustível não queimado saindo pelo escapamento e menos gases poluentes.

O pesquisador afirma que, se a técnica fosse aplicada a todos os motores diesel em uso nos Estados Unidos, isso representaria uma economia de combustível de 33%.

Embora tenha sido testado apenas em motores diesel, o engenheiro afirma que a tecnologia também pode ser utilizada no sistema de injeção eletrônica dos motores a gasolina. Os motores a gasolina usados hoje têm uma eficiência termal de cerca de 25%.

Bibliografia:

Validation of a Grid Independent Spray Model and Fuel Chemistry Mechanism for Low Temperature Diesel Combustion
T. Yoshikawa, R. D. Reitz
International Journal of Spray and Combustion Dynamics
2009
Vol.: Accepted

Lubrificante totalmente biodegradável

• Pesquisadores da Universidade Huelva, na Espanha, desenvolveram uma graxa lubrificante para veículos e equipamentos industriais que não utiliza qualquer composto químico contaminante usado nos lubrificantes tradicionais. O novo lubrificante industrial é feito à base de óleo de rícino e derivados de celulose, pertencendo a uma nova classe de materiais conhecida como "óleogel", que tira suas propriedades lubrificantes dos materiais celulósicos. 
• A "graxa verde" é "uma alternativa às graxas lubrificantes tradicionais, que geram uma poluição difícil de controlar quando elas são descartadas no meio ambiente," diz o pesquisador José María Franco, acrescentando que a graxa é 100% biodegradável. 
• Os lubrificantes utilizados nos equipamentos industriais são feitos de óleos sintéticos e derivados do petróleo, que não são biodegradáveis. Em sua formulação, entram ainda espessantes feitos com partículas metálicas ou com derivativos da poliuréia, uma família de polímeros sintéticos. 
• Milhões de toneladas de óleos industriais e hidráulicos acabam chegando ao meio ambiente todos os anos, poluindo áreas agricultáveis, rios e chegando até o mar. Segundo os pesquisadores, os óleos minerais podem contaminar o lençol freático por até 100 anos, além de inibir o crescimento de árvores e serem tóxicos para a vida aquática. Os óleos têm sido substituídos paulatinamente por óleos vegetais, mas até agora nenhuma solução havia sido encontrada para os espessantes metálicos, que são altamente poluidores, mas que dão às graxas industriais o seu alto rendimento. 
• A nova graxa verde é uma resposta a esse problema, embora os pesquisadores afirmem que ainda será necessário uma nova etapa de pesquisas a fim de aperfeiçoar seu desempenho lubrificante e antidesgaste. 
• O novo lubrificante "tem um nível de estabilidade mecânica similar ao das graxas tradicionais, e é altamente resistente a altas temperaturas, com propriedades reológicas (viscosidade) que não se alteram de forma acentuada. Contudo, nós observamos que o material é expelido [dos equipamentos] quando submetido simultaneamente a grandes forças inerciais e altas temperaturas," explica Franco. 
• Para que uma graxa seja utilizada em mancais de rolamentos, por exemplo, é importante que ela não vaze facilmente, o que reduziria a lubrificação e poderia levar a uma quebra do rolamento. O mesmo vale para os equipamentos hidráulicos, onde pressão e temperatura elevam-se continuamente. Os pesquisadores vão continuar a pesquisar este aspecto a fim de encontrar um equilíbrio entre os ingredientes biodegradáveis e o desempenho da nova graxa.

Marte - Galeria de fotos

Apesar de desértico, Marte é o planeta do sistema solar que mais se parece com a Terra. São dunas, crateras, canyons e vales explorados há 40 anos pelos instrumentos científicos desenvolvidos pelas agências espaciais. Veja.com selecionou 12 imagens que celebram as mais fantásticas descobertas dos últimos anos.

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Motor Diesel isento de emissões - Parte 2

Motor diesel de alta pressão

Os engenheiros alemães projetaram seu novo motor de tal forma que a mistura ar-gases de escapamento seja injetada na câmara de combustão sob alta pressão. A turbina do motor comprime a mistura até 10 vezes a pressão atmosférica - mais do que o dobro da pressão que os motores atuais conseguem suportar. Assim comprimida, a mistura ar-gases de escapamento contém oxigênio suficiente para queimar o diesel completamente.

Eles juntaram esta inovação com uma outra melhoria, esta no bico que injeta o diesel na câmara de combustão. O novo bico pulveriza o combustível em gotículas microscópicas, permitindo que ele queime mais completamente.

Nas gotas maiores, produzidas pelos bicos injetores convencionais, apenas a camada externa de moléculas de combustível é queimada - é como se cada gota fosse uma cebola, onde somente a primeira camada é "descascada," ou seja, queima de fato. A fuligem dessa queima envelopa o restante da gota, impedindo que ela entre em contato com o oxigênio. O resultado é uma maior formação de fumaça e uma queima mais pobre do combustível.

Futuro dos motores diesel

Os engenheiros afirmam que não estão satisfeitos com o atendimento da norma Euro 6 e que não há motivos para parar os desenvolvimentos. Eles querem descobrir exatamente como a fumaça se forma nos milésimos de segundo quando as gotículas de diesel queimam.

Mas colocar um sensor no interior da câmara de combustão atrapalharia o próprio processo de combustão. Para resolver o problema, eles desenvolveram um novo sensor que é inserido no interior da câmara para coletar uma amostra e novamente retirado de lá - tudo em um milésimo de segundo.

Com esta nova sonda, até 13 amostras podem ser coletadas durante uma única explosão no interior de um cilindro - uma situação ideal para estudar o nascimento das partículas de fuligem que fazem tanto mal ao ar das cidades e à saúde das pessoas.

Os pesquisadores já estão trabalhando em cima dos novos dados, o que significa que motores diesel cada vez mais limpos são uma questão de tempo. Fonte: Site Inovação Tecnológica

Motor Diesel isento de emissões - 1

Pesquisadores da Universidade Técnica de Munique, na Alemanha, apresentaram o protótipo de um novo motor diesel que, em comparação com os atuais, pode ser considerado praticamente isento de emissões.

É o primeiro motor diesel a atender às severas especificações de nível 6 da União Europeia, que somente entrarão em 2014 e, ainda assim, apenas para os veículos novos.

O objetivo dos pesquisadores é atender às novas normas sem nem mesmo precisar utilizar um conversor catalítico - o conhecido catalisador usado em todos os automóveis.

Norma europeia para motores diesel

A norma Euro 6, que deverá entrar em vigor em 2014, é um padrão difícil de alcançar sob qualquer critério. A diretiva estabelece níveis de emissão que são até mesmo difíceis de quantificar.

Um motor diesel, por exemplo, poderá emitir meros 5 miligramas de partículas de fuligem e 80 miligramas de óxidos de nitrogênio por quilômetro. Isto é um quinto dos particulados e um quarto dos óxidos Nox permitidos pela norma Euro 4, que era válida até meados de 2009. Atualmente está em vigor a norma Euro 5 - o novo motor emite menos da metade dos óxidos NOx permitidos por ela.

Fumaça e óxidos de nitrogênio

A redução das emissões dos motores diesel é complicada pelo fato de que os óxidos NOx e a fuligem, ou material particulado, não podem ser reduzidos de forma independente um do outro.

Os óxidos de nitrogênio são formados quando o diesel queima na presença do ar contido na câmara de combustão. O ar é composto por 21 por cento de oxigênio e 78 por cento de nitrogênio. O diesel reage com o oxigênio, produzindo dióxido de carbono e água. Isso acontece em uma reação muito rápida, resultando em temperaturas na câmara de combustão tão altas que o oxigênio também começa a reagir com o nitrogênio do ar, formando óxidos de nitrogênio.

Para combater este efeito, os motores diesel modernos recirculam parte dos gases de escape, levando-os de volta à câmara de combustão depois de resfriá-los, juntamente com uma porção de ar fresco. Nessa mistura, o dióxido de carbono e a água dos gases de escape moderam o processo de combustão, mantendo a temperatura em níveis mais amenos. Como resultado, formam-se menos óxidos de nitrogênio, embora ao custo de produzir mais particulados - mais fumaça - uma vez que a proporção de oxigênio na mistura ar-exaustão é menor.
 Fonte: Site Inovação Tecnológica

Simulador Robótico Grátis

Este aplicativo é um simulador didático de manipuladores robóticos. O ambiente virtual do aplicativo foi programado usando a biblioteca gráfica OpenGL, e proporciona uma visualização tridimensional do cenário.

No aplicativo podem ser estudadas a cinemática e anatomia do manipulador, programar uma seqüência de operações e comandá-lo através de um joystick ou mouse, de forma interativa, a fim de facilitar o entendimento e incentivar o usuário iniciante no estudo da robótica.

Este software foi desenvolvido para ser leve podendo ser executado no sistema operacional Windows 98 ou superior.

Requisitos mínimos de hardware:

- Não requer instalação (Só descompactar o arquivo)

-Placa aceleradora de vídeo de 8MB

-64 MB de memória RAM

-Processador de 450 MHz

Apoio: PIBIC/CNPq e DEP/UFV

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