PI0200019 - MOTOR A ÁLCOOL PRÉ VAPORIZADO
Depósito: 04/01/2002
Destaque:
Inventor: Arthur Carlos Zanetti / Marcos Serra Negra Camerini
Motor a álcool pré-vaporizado (MAPV) é um tipo de motor a álcool onde o combustível etanol é vaporizado por um dispositivo aquecedor denominado estequiômetro que aproveita o calor gerado pelo escapamento ou pelo sistema de arrefecimento do veículo. O combustível só é injetado nos cilindro do motor e queimado depois de ser totalmente vaporizado. Existem dois sistemas pré-vaporização de do etanol combustível: PI8402740 Vaporização pelo aproveitamento do calor gerado pelo escapamento do veículo desenvolvido pelo professor, cientista e um dos pioneiros do pró-álcool Romeu Corsini e a PI0200019 Vaporização pelo uso do calor produzido pelo sistema de arrefecimento desenvolvido pelos engenheiros Arthur Carlos Zanetti e Marcos Serra Negra Camerini. No processo MAPV o combustível líquido proveniente do tanque é aquecido pelo calor liberado pelo sistema de arrefecimento do motor e, com isso, vaporizado. Só depois ele é dosado com o ar formando a mistura combustível gás-gás. Camerini lembra que o projeto se baseou na patente do professor Romeu Corsini, da Universidade de São Carlos, mas que durante o desenvolvimento, que já dura três anos, ele e Zanetti resolveram alterar o conceito original. “A patente do professor Corsini é baseada no aproveitamento do calor dos gases de escapamento, mas nós descobrimos que isto se torna muito difícil de controlar devido as elevadas temperaturas, bem como às variações destas. Resolvemos então aproveitar o calor do líquido de refrigeração do motor, antes deste voltar ao radiador.”
Romeu Corsini na foto acima (Jardinópolis, 1916 – São Carlos, 25 de março de 2010) foi um engenheiro e pesquisador brasileiro cuja carreira acadêmica foi integralmente dedicada à USP, iniciada em 1936 Formou-se em Engenharia Elétrica pela Escola Politécnica da USP em 1942 e em Engenharia Aeronáutica pelo IPT em 1946. Em 1941, em parceria com Adonis Maitin, Corsini desenvolveu o avião Paulistinha, que se tornou um dos treinadores mais bem-sucedidos da aviação brasileira. Um dos primeiros cientistas brasileiros a apostar no motor movido à álcool, que resultaria no programa oficial Pro-Álcool, entre as inúmeras contribuições que sua atuação trouxe para São Carlos, está a implantação do curso de Engenharia Aeronáutica, o primeiro curso civil da área no país, instalado no Campus 2 da USP e que formou a primeira turma em dezembro de 2006. Corsini foi um dos inventos do motor a álcool pré-vaporizado, que permite um rendimento superior aos carros movidos a gasolina e a álcool convencional. A coordenação da pesquisa foi toda dele, que era superintendente do Centro de Pesquisa da USP São Carlos. A solução trouxe maior independência ao País em relação ao petróleo.
A principal razão na vaporização do combustível é tornar o combustível e o ar uma mistura homogênea, sem pontos de mistura rica ou pobre. Para que o processo de vaporização seja eficiente, é necessário que o combustível utilizado seja de composto único para que, em uma temperatura constante, todo o produto seja vaporizado, sem separação de fases. Etanol e metanol possuem essa característica. Porém, a gasolina é composta de dezenas de hidrocarbonetos, inviabilizando uma vaporização adequada. O etanol pré-vaporizado foi utilizado por Romeu Corsini, que apresentou seu pedido de patente em 1977, e após modificações na patente, esta foi aprovada somente em 1989, com o título “Processo e equipamento para alimentação de motores de combustão interna movidos a álcool". O invento de Corsini era um processo com respectivo equipamento para alimentação de motores de combustão interna, movidos, preferencialmente, a etanol hidratado ou com combustíveis de composto único. Segundo Corsini, o processo convencional da época, o carburador, apresentava alguns inconvenientes, dos quais podem ser citados os seguintes. A vaporização efetuando-se em grande parte na câmara de combustão, retira do sistema a energia correspondente ao calor latente de vaporização, energia essa que poderia aumentar a pressão e consequentemente a força no tempo motor.
Os engenheiros Arthur Zanetti e Marcos Camerini, Engenheiro Mecânico, formado em 1977 pela Escola Politécnica, desenvolveram em conjunto, de Pré-Vaporização de Álcool para Motores, MAPV. Segundo os engenheiros o processo consiste na pré-vaporização do álcool, etanol ou metanol, antes de ser feita a mistura combustível para a queima dentro do cilindro. O resultado, conforme observam os projetistas, se reflete em ganhos de rendimento e desempenho, redução de consumo de combustível e também nos índices de emissões. De acordo com Marcos Camerini, engenheiro que trabalhou na General Motors do Brasil nos anos 70 e 80 e que foi um dos responsáveis pelo desenvolvimento da motorização dos primeiros modelos do Chevrolet Monza, o sistema de pré-vaporização baseia-se no princípio de que uma mistura de gases queima de maneira muito mais eficiente do que uma mistura bi-fase, de líquido-gás convencional. “O sistema convencional não aproveita todo potencial energético da mistura e com isso perde em rendimento e eleva o índice de emissões, já que não queima totalmente o combustível. No sistema pré-vaporizado a mistura em nível molecular possibilita a queima completa do combustível.”
De uma forma simplificada o motor funciona da seguinte forma: o estequiômetro mede a quantidade mínima de combustível que vai precisar para atender as condições que o motorista está exigindo do motor ajustando tal quantidade automática e continuadamente, por meios eletrônicos, de forma a sempre utilizar a mínima quantidade possível de combustível. Usando o calor do cano de escape aquece o álcool e o vaporiza sobre o ar que será usado na mistura, e aí injeta o combustível na câmara de combustão, já em forma de vapor. A queima obtida durante a expansão será quase que integral e a força gerada permanecerá no seu valor máximo por um tempo muito maior que qualquer combustível, resultando em maior potência. Na maior parte dos motores onde é utilizado, o óleo diesel permite um aproveitamento de aproximadamente 20% e, a gasolina de 26%. Vale dizer que de 100 litros de gasolina que você coloca no tanque apenas 26 litros serão transformados em energia utilizada pelo carro, o restante, algo como 74 litros serão desperdiçados pela falta de combustão, pela combustão irregular, por transformação em calor ou evaporados quando da abertura do tanque para os reabastecimentos.
Nenhum comentário:
Postar um comentário