sábado, 4 de fevereiro de 2012

Motores de combustão externa




A invenção do motor a vapor, no séc. XVIII, deu início à Revolução Industrial, facilitando a produção em massa nas fábricas e os transportes. No final do séc. XIX, o motor a combustão interna viabilizaria a produção de automóveis e aviões

que, com o motor a jato tornariam corriqueiras as longas viagens.

Os primeiros motores a vapor - desenvolvidos na Inglaterra por Thomas Savery (c. 1650-1715) e aperfeiçoados por Thomas Newcomen (1663-1729) - eram utilizados para bombear água em minas. Posteriormente, passaram a ser empregados na indústria e nos transportes.
Nos motores de Newcomen, o vapor era admitido na parte inferior de um cilindro, movendo para cima um pistão. O cilindro era então resfriado, condensando o vapor e criando um vácuo parcial que forçava o pistão para baixo. O pistão era ligado a uma biela articulada e sua outra extremidade estava conectada a uma manivela.
A força do vapor
O inventor escocês James Watt (1736-1819) introduziu um condensador separado do cilindro ao projeto de Newcomen. Assim, o cilindro não precisava ser aquecido e resfriado sucessivamente. O resultado foi uma grande redução de consumo de combustível e de custos operacionais. A invenção de Watt, a engrenagem de sistema planetário, permitiu o movimento recíproco (para cima e para baixo) do travessão, usado na movimentação de rodas, tornando possível seu uso nos transportes. No início do séc. XIX, barcos movidos a vapor estavam em operação com êxito comercial. Richard Trevithick (1771-1833), que construiu motores a vapor operando a pressões muito mais elevadas que os de Watt, instalou em uma locomotiva um motor capaz de puxar uma carga de dez toneladas a uma velocidade de 8 km/h.
Atualmente, a única forma importante de energia a vapor é a turbina a vapor, desenvolvida por Charles Parsons (1854-1931). Ao invés de mover um pistão (em um movimento recíproco), o vapor em uma turbina se expande, passando por uma série de conjuntos de lâminas montadas sobre um eixo único gerando energia sem vibrações. Seu emprego principal é na geração de eletricidade. São alimentadas pelo vapor produzido pela queima de carvão, petróleo ou combustível nuclear e ligadas diretamente a alternadores, enormes turbinas que produzem praticamente toda a eletricidade utilizada em alguns países.
Os principais componentes de um típico motor Watt a vapor de c. 1790. O vapor da caldeira entrava cada vez por um dos lados do pistão, de modo que o motor era de "dupla ação" - tanto a subida do pistão quanto a descida eram movidos pelo vapor. Após passar pelo cilindro, o vapor era condensado, transformando-se em água, que era retirada por uma bomba. Com a condensação, formava-se um vácuo parcial na parte do cilindro para onde se movia o pistão. Assim - apesar de a pressão nesses motores não chegar a l,5 atmosfera - a diferença de pressão relativa dentro do cilindro aumentava a potência efetiva do motor.



BY.: Bruno Bonfim Lopes

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