Um combustível é qualquer substância que reage com o oxigênio (ou outro comburente) de forma violenta ou de forma a produzir calor, chamas e gases. Supõe a liberação de uma energia de sua forma potencial a uma forma utilizável. Em geral se trata de algo suscetível de combustão mas há exceções que se explicam a seguir.
No meio que vivemos existem várias substâncias que estão ou podem ser usadas como combustível. Entre as sólidas incluem-se o carvão, a madeira e a turfa. O carvão é queimado em caldeiras para esquentar água, que pode vaporizar-se para mover máquinas a vapor, ou diretamente para produzir calor utilizável em usos térmicos (calefação). A turfa e a madeira são utilizadas principalmente para a calefação doméstica e industrial. A turfa foi utilizada para a geração de energia nas locomotivas, que utilizavam madeira como combustível, muito comum no passado.
Entre os líquidos usados como combustível encontramos os de origem vegetal ou animal, como o álcool e o óleos vegetais de rícino e gorduras à partir do século XX surgem os combustíveis minerais, considerados fósseis, são os derivados do petróleo como óleo diesel, o querosene e a gasolina (ou nafta).
Entre os combustíveis gasosos estão o gás natural ou os GLP (Gases Liquefeitos de Petróleo), representados pelo Propano e o Butano. As gasolinas e até os gases são utilizados para os motores de combustão interna.
Nos corpos dos animais em geral, o combustível principal é constituído por carboidratos, lipídios, proteínas, que proporcionam energia para os músculos, o crescimento e os processos de renovação e regeneração célular.
Impropriamente se chamam também combustíveis às substâncias empregadas para produzir energia no reator nuclear no processo de fissão nuclear, quando este processo não é propriamente uma combustão.
Tampouco é propriamente um combustível o hidrogênio, que proporciona grandes quantidades de energia no processo de fusão nuclear, no que se fundem atômicamente dois átomos de hidrogênio para converter-se em um de hélio, com grande liberação de energia. Este meio de obter energia não foi dominado adequadamente pelo homem (mas que em sua forma mais violenta, a bomba de hidrogênio, conhecida como Bomba H). No Universo é comum, posto que é a fonte de energia das estrelas.
Os combustíveis fósseis são misturas de compostos orgânicos que se extraem do subsolo com o propósito de produzir energia por combustão. A origem desses compostos são seres vivos que morreram há milhões de anos. Consideram-se combustíveis fósseis o carvão, procedente de bosques do período carbonífero, o petróleo e o gás natural, procedente de outros organismos.
segunda-feira, 1 de junho de 2009
Motor Híbrido
O Automóvel híbrido é aquele que utiliza mais de um motor. A configuração mais utilizada é um motor a combustão e outro elétrico, assim o consumo de combustível é menor.
No caso do Toyota Prius o motor a combustão é desligado quando o carro anda a uma velocidade baixa ou quando atinge uma velocidade de cruzeiro, ou seja, uma velocidade constante. Quando é necessário mais força, no caso de uma subida ou uma ultrapassagem, o motor a combustão é acionado. Acontece o mesmo quando a bateria estiver descarregada, ligando o motor a combustão para recarrega-lá.
1. Motor de cobustão interna - Quando o carro precisa de mais potência os motores funcionam simultaneamente. Em situação de menor potência é a vez do motor elétrico trabalhar isoladamente. Em alta velocidade, geralmente o motor de combustão funciona sozinho.
2. Conversão - A energia cinética gerada pelo atrito das rodas com o solo é aproveitada pelo motor elétrico. Essa energia passa pelo THS 2 e é convertida em corrente elétrica alternada.
3. PSD - Power Split Devide, ou Dispositivo Divisor de Potência. Parte da potência gerada pelos dois motores pode ser usada para tracionar o carro, e esse dispositivo é o responsável por distribuir a potência para as rodas. Isso é particularmente útil quando o automóvel está sendo guiado durante um congestionamento. O "anda e pára" do trânsito faz o veículo gastar mais combustível, mas com esse sistema poupa-se gasolina.
4. Potência - Motor elétrico. O Prius acelera de 0 a 100 km/h em 10,9 segundos e consegue retomada de 60 a 100 km/h em 7,2 segundos (80-120 km/h, 8,4 segundos). Tem consumo combinado (estrada e cidade) de 23 km/l de gasolina.
No caso do Toyota Prius o motor a combustão é desligado quando o carro anda a uma velocidade baixa ou quando atinge uma velocidade de cruzeiro, ou seja, uma velocidade constante. Quando é necessário mais força, no caso de uma subida ou uma ultrapassagem, o motor a combustão é acionado. Acontece o mesmo quando a bateria estiver descarregada, ligando o motor a combustão para recarrega-lá.
A vantagem desse tipo de sistema é um nível de poluição muito baixa e uma grande economia de combustível. A autonomia da bateria é muito baixa, mas com o auxílio do motor a combustão na recarga essa autonomia aumenta significativamente.
1. Motor de cobustão interna - Quando o carro precisa de mais potência os motores funcionam simultaneamente. Em situação de menor potência é a vez do motor elétrico trabalhar isoladamente. Em alta velocidade, geralmente o motor de combustão funciona sozinho.
2. Conversão - A energia cinética gerada pelo atrito das rodas com o solo é aproveitada pelo motor elétrico. Essa energia passa pelo THS 2 e é convertida em corrente elétrica alternada.
3. PSD - Power Split Devide, ou Dispositivo Divisor de Potência. Parte da potência gerada pelos dois motores pode ser usada para tracionar o carro, e esse dispositivo é o responsável por distribuir a potência para as rodas. Isso é particularmente útil quando o automóvel está sendo guiado durante um congestionamento. O "anda e pára" do trânsito faz o veículo gastar mais combustível, mas com esse sistema poupa-se gasolina.
4. Potência - Motor elétrico. O Prius acelera de 0 a 100 km/h em 10,9 segundos e consegue retomada de 60 a 100 km/h em 7,2 segundos (80-120 km/h, 8,4 segundos). Tem consumo combinado (estrada e cidade) de 23 km/l de gasolina.
Motor Elétrico
Definição
Paralelo ao motor a explosão, o grande avanço na indústria deve-se ao motor elétrico, que veio acelerar a mobilidade pois tem forma de tração mais simples e eficaz não necessitando de caixas de velocidades, e muito mais silencioso, tem índices de poluição quase zero e a produção de energia é simples e eficaz.
O motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da energia elétrica - baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando – com sua construção simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores rendimentos.
A tarefa reversa, aquela de converter o movimento mecânico na energia elétrica, é realizada por um gerador ou por um dínamo. Em muitos casos os dois dispositivos diferem somente em sua aplicação e detalhes menores de construção. Os motores de tração usados em locomotivas executam frequentemente ambas as tarefas se a locomotiva for equipada com os freios dinâmicos.Normalmente também esta aplicação se dá a caminhões fora de estrada. Chamados eletrodíesel.
A maioria de motores elétricos trabalham pelo eletromagnetismo, mas existem motores baseados em outros fenômenos eletromecânicos, tais como forças eletrostáticas. O princípio fundamental em que os motores eletromagnéticos são baseados é que há uma força mecânica em todo o fio quando está conduzindo a eletricidade contida dentro de um campo magnético. A força é descrita pela lei da força de Lorentz e é perpendicular ao fio e ao campo magnético. Em um motor giratório, há um elemento girando, o rotor. O rotor gira porque os fios e o campo magnético são arranjados de modo que um torque seja desenvolvido sobre a linha central do rotor.
A maioria de motores magnéticos são giratórios, mas os tipos lineares existem também. Em um motor giratório, a parte giratória (geralmente no interior) é chamada o rotor, e a parte estacionária é chamada o estator . O motor contem os eletroímãs que são feridos em um frame.
Paralelo ao motor a explosão, o grande avanço na indústria deve-se ao motor elétrico, que veio acelerar a mobilidade pois tem forma de tração mais simples e eficaz não necessitando de caixas de velocidades, e muito mais silencioso, tem índices de poluição quase zero e a produção de energia é simples e eficaz.
O motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da energia elétrica - baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando – com sua construção simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores rendimentos.
A tarefa reversa, aquela de converter o movimento mecânico na energia elétrica, é realizada por um gerador ou por um dínamo. Em muitos casos os dois dispositivos diferem somente em sua aplicação e detalhes menores de construção. Os motores de tração usados em locomotivas executam frequentemente ambas as tarefas se a locomotiva for equipada com os freios dinâmicos.Normalmente também esta aplicação se dá a caminhões fora de estrada. Chamados eletrodíesel.
A maioria de motores elétricos trabalham pelo eletromagnetismo, mas existem motores baseados em outros fenômenos eletromecânicos, tais como forças eletrostáticas. O princípio fundamental em que os motores eletromagnéticos são baseados é que há uma força mecânica em todo o fio quando está conduzindo a eletricidade contida dentro de um campo magnético. A força é descrita pela lei da força de Lorentz e é perpendicular ao fio e ao campo magnético. Em um motor giratório, há um elemento girando, o rotor. O rotor gira porque os fios e o campo magnético são arranjados de modo que um torque seja desenvolvido sobre a linha central do rotor.
A maioria de motores magnéticos são giratórios, mas os tipos lineares existem também. Em um motor giratório, a parte giratória (geralmente no interior) é chamada o rotor, e a parte estacionária é chamada o estator . O motor contem os eletroímãs que são feridos em um frame.
Tipos
Motores de corrente contínua são motores de custo elevado e, além disso, precisam de uma fonte de corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada comum em contínua. Podem funcionar com velocidade ajustável entre amplos limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso seu uso é restrito a casos especiais em que estas exigências compensam o custo muito mais alto da instalação, ou no caso da alimenteção usada ser contínua, como no caso das pilhas em brinquedos. 
Motores de corrente alternada são os mais utilizados, porque a distribuição de energia elétrica é feita normalmente em corrente alternada. Seu princípio de funcionamento é baseado no campo girante, que surge quando um sistema de correntes alternadas trifásico é aplicada em pólos defasados fisicamente de 120º. Dessa forma, como as correntes são defasadas 120º elétricos, em cada instante, um par de pólos possui o campo de maior intensidade, causando a associação vetorial desse efeito o campo girante.
Os principais tipos são:
Motor síncrono: funciona com velocidade estável; utiliza-se de um induzido que possui um campo constante pré-definido e, com isso, aumenta a resposta ao processo de arraste criado pelo campo girante. É geralmente utilizado quando se necessita de velocidades estáveis sob a ação de cargas variáveis. Também pode ser utilizado quando se requer grande potência, com torque constante.
Motor de indução: funciona normalmente com velocidade constante, que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande simplicidade, robustez e baixo custo, é o motor mais utilizado de todos, sendo adequado para quase todos os tipos de máquinas acionadas encontradas na prática. Atualmente é possível controlarmos a velocidade dos motores de indução com o auxílio de conversores de freqüência.
Motor elétrico e baterias de alimentação.
Motor a Ar Comprimido
Motor que obtém trabalho a partir da energia interna de um gás, ou seja, fazer o ar comprimido se expandir dentro do pistão, produzindo trabalho. Nesse fenomenal processo, o oxigênio é comprimido a uma pressão de 20 bar, então ocorre a inserção na câmara de compressão de ar comprimido proveniente de cilindros, gerando uma reação que move o pistão. É livre de poluição e combustível barato. Outra opção seria usar nitrogênio líquido, que gera uma expansão muito maior.
O motor a ar comprimido reaproveita cerca de 75% do ar utilizado para gerar o movimento do pistão. Isso ocorre pois enquanto um pistão desce, outro sobe, ou seja, o pistão comprime o ar contido dentro da câmara de combustão e o joga para dentro do cilindro novamente.
Há diversar formas de encher os cilindros de ar. Uma, é através de postos especializados que contém uma bomba específica para esse tipo de processo. Outra forma é adaptar um compressor de ar, que comprime o ar e o armazena dentro do cilindro. Este motor não é tão silencioso quanto o motor elétrico, mas emite muito menos ruídos do que o motor a combustão convencional.
Motores
Um motor é um dispositivo que converte outras formas de energia em energia mecânica, de forma a impelir movimento a uma máquina ou veículo.
Princípios e bons funcionamentos
Motores de combustão interna se baseiam em modelos termodinâmicos ideais, como ciclo de Otto ou ciclo Diesel, o que se refere a forma como ocorre cada fase de funcionamento do motor. Estas denominações não se referem ao combustível ou mecanismo do motor, mas, sim aos processos pelos quais passam os gases no interior do motor.
Máquinas inspiradas no ciclo de Otto são chamadas motores de ignição por faísca, as inspiradas em ciclo Diesel são motores de ignição por compressão. Ambos os tipos podem ser construidos para operar em dois ou quatro tempos, o que significa que cada ciclo de funcionamento pode ocorrer em uma ou duas voltas do eixo de manivelas.
Princípios e bons funcionamentos
Motores de combustão interna se baseiam em modelos termodinâmicos ideais, como ciclo de Otto ou ciclo Diesel, o que se refere a forma como ocorre cada fase de funcionamento do motor. Estas denominações não se referem ao combustível ou mecanismo do motor, mas, sim aos processos pelos quais passam os gases no interior do motor.
Máquinas inspiradas no ciclo de Otto são chamadas motores de ignição por faísca, as inspiradas em ciclo Diesel são motores de ignição por compressão. Ambos os tipos podem ser construidos para operar em dois ou quatro tempos, o que significa que cada ciclo de funcionamento pode ocorrer em uma ou duas voltas do eixo de manivelas.
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