PI8106855 CARBURADOR ESPECÍFICO PARA ÁLCOOL
Depósito: 23/10/1981
Destaque: Lei Nº10.968, de 9 de novembro de 2004, que denomina "Aeroporto de São José dos Campos - Professor Urbano Ernesto Stumpf", Prêmio Governador do Estados de São Paulo 1981
Inventor: Urbano Ernesto Stumpf
Titular: Centro Técnico Aeroespacial (CTA) (BR/SP)
A invenção descreve um carburador projetado especificamente para funcionar com álcool como combustível, feito pelo inventor Urbano Stumpf. Os carburadores tradicionais, feitos para gasolina, apresentam muitos problemas quando usados com álcool. Eles sofrem com corrosão interna, não dosam o combustível corretamente e têm a mistura de ar e combustível desbalanceada, especialmente quando o motor está inclinado ou em acelerações. A grande inovação deste carburador é que ele foi pensado desde o início para as propriedades únicas do álcool, que é mais corrosivo e possui uma queima diferente da gasolina. Para resolver isso, o inventor criou um design muito mais simples e inteligente. O coração do carburador é um "venturi" com área variável, controlado pelo movimento de um pino (fuso). Esse pino se move para controlar a passagem de ar, substituindo a borboleta tradicional e garantindo uma mistura precisa em todas as situações. Além disso, o tanquinho de combustível (cuba) foi posicionado de forma envolvente e simétrica, o que praticamente elimina os problemas de afogamento quando o carro está em uma ladeira ou numa curva fechada. Outra vantagem crucial é a escolha de materiais. As partes que tocam no álcool são feitas de ligas metálicas resistentes à corrosão, enquanto a estrutura principal pode ser feita de plástico. Isso barateia a produção, torna a fabricação mais fácil e acaba com os problemas de ferrugem.
A maior experiência de exploração comercial da biomassa como fonte energética ocorreu no Brasil com o Programa Nacional do Álcool (ProÁlcool), criado em 1975 para estimular o uso do etanol derivado da cana-de-açúcar. O programa mostrou ser possível adotar uma política energética alternativa em larga escala em pouco tempo. Em apenas dez anos, os carros a álcool atingiram vendas recordes e, entre 1986 e 1989, mais de 90% dos veículos fabricados no país saíam das linhas de montagem movidos a esse combustível. O pioneiro do motor a álcool nacional foi o Cel. Aviador Eng. Urbano Ernesto Stumpf, professor do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), que em 1953 iniciou pesquisas nessa área. Os primeiros testes de industrialização foram feitos por Stumpf com a frota da TELESP. Na década de 1970, os motores a álcool foram lançados em escala nacional. O Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IPD) do Centro Técnico Aeroespacial (CTA) também ampliou a pesquisa para motores a gás natural para ônibus. Urbano Stumpf, gaúcho de Não-Me-Toque (RS), foi considerado o “papa do álcool” e chefiou o Laboratório de Motores do CTA. Iniciou sua carreira como sargento mecânico, formou-se engenheiro aeronáutico pelo ITA e lecionou na instituição por duas décadas. Seu interesse pelo álcool surgiu em 1951, ao concluir seu curso, e mais tarde fundou a empresa PENTRA, responsável em 1974 pela adaptação de motores a álcool. Seu pioneirismo incluiu pesquisas com óleos vegetais como combustível, recebendo prêmios e reconhecimento. Após sua morte, foi homenageado com a Lei nº 10.968, de 9 de novembro de 2004, que batizou o Aeroporto de São José dos Campos com seu nome.
Segue trecho da justificação do Projeto de Lei: "Nascido em 1916 numa pequena cidade do interior do Rio Grande do Sul, Urbano Ernesto Stumpf graduou-se como engenheiro aeronáutico na primeira turma do Instituto Tecnológico de Aeronáutica, o lTA, e, já no limiar dos anos 50, iniciou carreira como docente e pesquisador do mesmo Instituto. Ao longo de décadas, o Professor Stumpf, embora desconhecido do grande público, construiu uma carreira brilhante, seja atuando na formação de jovens profissionais, seja conduzindo pesquisas com incansável dedicação, no próprio ITA, na Escola de Engenharia de São Carlos, em São Paulo, e na Universidade de Brasília. Desde o começo de sua carreira, o Professor Stumpf abraçou uma ideia que marcou a sua vida: a viabilidade do álcool como combustível. Em 1951, no ITA, o Professor Stumpf deu início às pesquisas que culminaram no desenvolvimento do motor a álcool. Desde essa data, até 1980, quando a FIAT lançou o primeiro modelo de série movido a álcool combustível, o caminho foi árduo. Stumpf trabalhou incansavelmente tanto como pesquisador - foram cerca de 30 mil horas de ensaios com quase todos os tipos de motores disponíveis - quanto como 'relações públicas', ministrando palestras no Brasil e no exterior, para convencer as pessoas da exequibilidade do projeto. Falecido em no último dia 17 de maio [de 1998], o Professor Stumpf nos deixou um exemplo de como qualquer crise pode ser superada pela engenhosidade humana. A homenagem que ora estamos propondo é mais do que justa para aquele que passará à história da engenharia nacional como o 'pai do motor a álcool'".
O Programa Nacional do Álcool, instituído em 1975 no governo Geisel pelo Decreto nº 76.593, buscava desenvolver a fabricação e uso do etanol de cana-de-açúcar como combustível automotivo. Embora pioneiro no mundo em larga escala, o Brasil já possuía experiências anteriores com álcool para fins automotivos desde 1927, quando foi instalada em Pernambuco a primeira bomba de álcool do país, pela Usina Serra Grande de Alagoas. O combustível, chamado USGA (iniciais da usina), resultava da mistura de álcool e outros aditivos, sendo comercializado com êxito em Pernambuco e Alagoas. Desde 1921, a usina pesquisava alternativas à gasolina importada, adquirindo maquinário da Alemanha, que já produzia misturas como Eletrina e Leuchtspiritus. A motivação era a crise agrícola e industrial do pós-guerra e a necessidade de reduzir a dependência da gasolina dos EUA, visando economia de divisas e autonomia energética. A fórmula do USGA incluía álcool, éter etílico e óleo de rícino, mostrando rendimento superior em testes devido às condições locais de clima e altitude. Em outros países havia misturas semelhantes, como a Natalite, da África do Sul. No Brasil, em 1931, o Decreto-lei 19.317 oficializou o termo Álcool Motor e incentivou sua utilização, espalhando bombas pelo território nacional. Em 1933, com o Decreto 22.789, foi criado o Instituto do Açúcar e do Álcool, que já previa produção também de outras fontes além da cana. Em 1934, surgiu uma bomba de álcool da mandioca em Divinópolis (MG), reforçando a busca por alternativas.
Décadas depois, o governo solicitou ao Centro Técnico Aeroespacial (CTA) estudos para definir proporções ideais da mistura álcool-gasolina. Os pesquisadores concluíram que até 15% de álcool poderia ser adicionado sem adaptações nos motores, sendo 10% o ideal, e com pequenas modificações esse percentual poderia subir a 25%. Em 1974, a Unicamp, através de seu Centro de Tecnologia, iniciou experiências pioneiras com álcool combustível, coordenadas por José Durval de Camargo Barros, Theodor Dariê e Fleury Cardoso da Cunha. Lá, foi montado o primeiro motor a álcool puro, uma resposta brasileira à crise do petróleo.
Em 1975, o CTA converteu o primeiro veículo (um Dodge 1800) para álcool. No mesmo ano, o INT iniciou estudos de viabilidade do etanol. Essas ações culminaram na criação do Proálcool em novembro de 1975. O primeiro carro a álcool produzido em série foi o Fiat 147, lançado em 1979, marcando o início prático da era do álcool no Brasil, com ensaios fundamentais realizados na Unicamp. Em 1976 Dodge, Fusca e Gurgel Xavante percorreram 8.000 km por nove estados no chamado Circuito de Integração Nacional, demonstrando a viabilidade técnica do combustível. O sucesso se deveu à atuação conjunta do Instituto Nacional de Tecnologia, que desenvolveu materiais resistentes à corrosão do etanol, e do CTA, que adaptou motores a gasolina às propriedades físico-químicas do novo combustível.
O Programa Nacional do Álcool - Proálcool, incentivou a expansão da área cultivada com cana de açúcar, da espécie "Saccharum officinarum", originária da Ásia, que chegou a Península Ibérica trazida pelos árabes, quando a invadiram, no século X, tendo emigrado para a Ilha da Madeira, Açores, e de lá para a Ilha de Itamaracá, Capitania de Pernambuco, de Duarte Coelho Pereira, em 1520, onde foi plantado o primeiro rebolo de cana do Brasil, trazido pelos portugueses. De uma produção de 700 milhões de litros/ano em 1974, chegamos a 15 bilhões de litros, no auge da produção em 1988, em cerca de 600 destilarias, como resposta da iniciativa privada ao programa de Energia Alternativa. Contando com uma série de incentivos, a indústria automotiva passou a colaborar de forma bastante ativa com o Proálcool. Nos anos de 1980 e 1981 a produção de veículos a álcool já chegava a quase 30% do total de automóveis (veículos de passeio e utilitários) fabricados no Brasil. Este percentual cresceria para 88% em 1993, 94,8% em 1985 e atingiu seu auge em 1986, quando 96% dos veículos produzidos no Brasil neste ano eram movidos a álcool.
Resumo: PI8106855 A presente Patente de Invenção refere-se à um carburador para motor a centelha que atenda a todas as condições de utilização desse motor com o aproveitamento favorável integral das propriedades do álcool usado como combustível. A inovação consiste na substituição do corpo metálico dos carburadores convencionais por um corpo em material plástico, com forma geométrica bem simples e sem canais e roscas internos. Ao mesmo tempo os componentes controladores do álcool serão confeccionados em metais não afetáveis quimicamente pelos álcoois. Para facilitar a confecção do corpo do carburador em plástico, os vários sistemas funcionais dos carburadores foram reunidos em poucos componentes, destacando-se o venturi de área variável que mantêm suficiente sucção medidora em todas as condições de funcionamento do motor e permite a modulação da potência do motor, e o comando simétrico do orifício calibrador de área variável para produzir todas as dosagens correspondentes às condições de funcionamento do motor.
Referências:
Cronologia do Desenvolvimento Científico e Tecnológico Brasileiro, 1950-2000, MDIC, Brasília, 2002, p.83, 91, 93, 95
Crônicas de Sucesso, Ciência e Tecnologia no Brasil, Ed. Ciência Hoje, pag. 31
Imprensa Oficial Estado de São Paulo, Brasil (D.O.E., Executivo I, São Paulo, 91 (237), 15/12/1981, pag. 14). https://www.imprensaoficial.com.br/
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