Aviões com esse motor poderão voar a 21 mil km/h

Pesquisadores da UCF (EUA) dizem que contiveram uma detonação explosiva sustentada, no local, pela primeira vez, transformando sua enorme força em impulso: um novo motor de detonação de ondas oblíquas que poderia impulsionar uma aeronave até 17 vezes a velocidade do som, potencialmente superando o scramjet como um método de propulsão hipersônica.

A deflagração – a queima de combustível com oxigênio em alta temperatura – é uma maneira relativamente lenta, segura e controlada de liberar energia química e transformá-la em movimento. Mas se você quiser liberar a energia máxima possível de uma unidade de combustível, o melhor negócio é uma explosão.

A detonação é rápida, caótica e frequentemente destrutiva. Não precisa necessariamente de oxigênio, apenas um único material explosivo e algum tipo de cutucada energética grande o suficiente para quebrar as ligações químicas que mantém unida uma molécula já instável. Ele cria ondas de choque exotérmicas que chegam a velocidades supersônicas, liberando enormes quantidades de energia.

Há mais de 60 anos tentamos usar a explosão, a forma mais poderosa de combustão, como propulsão. Mas conter uma bomba é extremamente difícil. Motores de detonação em pulso criam uma série de explosões de forma semelhante a um jato em pulso — estes já foram testados em aeronaves — notavelmente no projeto “Borealis” da Scaled Composites Long-EZ construído pelo Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA e soluções científicas inovadoras incorporadas em 2008.

Motores de detonação rotativos, nos quais as ondas de choque de uma detonação são ajustadas para desencadear novas detonações dentro de um canal em forma de anel, foram considerados impossíveis de construir até que pesquisadores da Universidade da Flórida Central (UCF, na sigla em inglês) demonstraram um protótipo no ano passado em operação sustentada. Os motores de detonação rotativo devem ser mais eficientes do que os motores de detonação de pulso porque a câmara de combustão não precisa ser limpa entre as detonações.

Agora, outra equipe da UCF, incluindo alguns dos mesmos pesquisadores que construíram o motor de detonação rotativo no ano passado, diz que conseguiu uma demonstração mundial de um complexo terceiro tipo de motor de detonação que poderia superar todos eles, teoricamente abrindo o caminho para aeronaves voando a velocidades de até 21.000 km/h, ou 17 vezes a velocidade do som.


O motor de detonação de ondas oblíqua (OWDE, na sigla em inglês), visa produzir uma detonação contínua estável e fixa no espaço, tornando um sistema de propulsão extremamente eficiente e controlável gerando significativamente mais energia e usando menos combustível do que a tecnologia atual permite.

A equipe da UCF afirma que estabilizou com sucesso uma onda de detonação sob condições de fluxo hipersônico, mantendo-a no lugar.


Para isso, a equipe construiu um protótipo experimental que chamou de High-Enthalpy Hypersonic Reacting Facility – ou HyperReact. Com menos de um metro de comprimento, o HyperReact pode ser descrito como um tubo oco, dividido em três seções, cada uma com um interior precisamente moldado.

 

“Esta é a primeira vez que uma detonação se mostra estabilizada experimentalmente”, diz Kareem Ahmed, professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da UCF e um dos autores do novo artigo de pesquisa. “Finalmente conseguimos conter a detonação … em forma de detonação oblíqua. É quase como congelar uma intensa explosão no espaço físico.”

 

O OWDE tem sido suposto teoricamente há algum tempo, como uma forma potencialmente superior de propulsão hipersônica. Scramjets tendem a perder eficiência à medida que a velocidade do ar sobe, potencialmente atingindo em torno de Mach 14. Os resultados experimentais divulgados pela UCF apontam para uma aeronave “Sodramjet” (jato de detonação oblíqua) capaz de voar entre Mach 6 e Mach 17.

O que isso significa? A tecnologia permitirá que os aviões espaciais voem eficientemente até a órbita sem serem conectados a foguetes. E nenhum sistema de defesa de radar ou mísseis no mundo poderia lidar com um míssil hipersônico até o momento. Além disso, você nem precisaria de uma ogiva para causar níveis de devastação próximos ao de uma bomba nuclear. “Toda essa velocidade e toda essa inércia transforma qualquer plataforma de pesquisa, unidade de reconhecimento ou aeronave de passageiros em uma potencial arma cinética”, escreve Szondy. “Eles não precisam de explosivos para destruir um alvo. Tudo o que eles têm que fazer é acertar. Em outras palavras, qualquer veículo hipersônico é uma arma intrínseca dadas as modificações adequadas.”



De fato, a pesquisa foi financiada não só pela National Science Foundation e pela NASA, mas pelo Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea, todas instituições dos EUA. Então esses motores de explosão são claramente uma questão de interesse militar.

O artigo científico foi publicado na revista PNAS. [New Atlas]

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*Fonte: hypescience

Youtuber coloca câmera GoPro dentro de motor em funcionamento

O youtuber do canal Warped Perception colocou uma câmera dentro do motor: ela ficou posicionada no coletor de admissão.

O carro utilizado para a façanha foi um Toyota Supra. No vídeo é possível ver o bico injetor, as válvulas e o corpo de borboleta.

Quando o motor recebe uma aceleração é possível notar uma “tempestade” no coletor.

A GoPro acabou não aguentando o calor gerado dentro do coletor e se desligou, mas gerou imagens suficientes para mostrar algo que quase nenhum motorista ou entusiasta vê normalmente.

*Por Ademilson Ramos

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*Fonte: engenhariae

Espanhol inventa motor de dois tempos que promete mudar o setor automotivo

Um engenheiro de Granada (não a explosiva, mas da cidade espanhola), inventou um novo tipo de motor a combustão que promete mudar tudo o que entendemos sobre eficiência energética

Se você acha que os motores a combustão interna estão com os seus dias contados, é bom colocar o pé no freio e prestar atenção neste invento.

O engenheiro mecânico Juan Garrido Requena, através de sua empresa INNengine, apresentou um novo conceito de motor dois tempos, mas com tamanho compacto, baixas emissões, alto desempenho e arquitetura diferenciada. Segundo o inventor, o motor promete potências equivalentes aos 2.0 L comuns, mas com um quarto dessa capacidade volumétrica, 25% do seu tamanho e ainda com quase nenhuma vibração.

Segundo entrevista publicada pelo site Motor.es, Juan Garrido já trabalha no desenvolvimento do conceito há uma década e construiu o seu protótipo para fazer os primeiros testes em um Mazda MX-5.

Até aqui, o dois-tempos tem apresentado resultados tão satisfatórios e promissores que, segundo a matéria, até a Fórmula 1 cogita a utilização do conceito em um futuro.

Uma prova de que o conceito está sendo bem aceito é que a gigante de energia saudita Aramco está de olho na invenção, pois estima-se que, se produzida em série, poderia resolver vários problemas do mercado e dar sobrevida aos motores à combustão.

Vantagens

Para entender o que este invento impactaria a nível mundial, precisamos colocar alguns números na mesa: praticamente todos os 100 milhões de carros produzidos anualmente no mundo têm motores de combustão interna, exceção feita apenas aos modelos elétricos. Além disso, motores de combustão interna ainda são aplicados em motocicletas, geradores elétricos, cortadores de grama, barco a motor, moto-serras e ferramentas de vários tipos.

Com o avanço da eletrificação, muitos países já sinalizaram com a abolição dos veículos movidos à combustão em um futuro próximo sob a alegação da diminuição da emissão de poluentes na atmosfera. Já com o novo motor dois tempos, os veículos à combustão podem ganhar uma sobrevida e a hibridização parece ser o caminho mais eficiente de curto a médio prazo, deixando os elétricos para aplicações mais seletivas até que as cidades estejam melhores preparadas para recebê-los.

Características

O motor Granadino pesa apenas 35 kg e, segundo o inventor, gera potência equivalente ao de capacidade cúbica quatro vezes maior e que pesa cerca de 150 quilos. Downsizing que fala, né?

Ele também não tem bielas, virabrequim ou cabeçote com válvulas. Os pistões são contrapostos e são montados sempre em pares e a energia rotativa é gerada através de uma curva cinemática.

Um dos mistérios de seu desempenho é que, ao eliminar todas essas partes, quase três quartos, o atrito é bastante reduzido, a manutenção é menor, a possibilidade de avarias diminui e as forças não se dissipam e se perdem. Por outro lado, um motor de quatro tempos fornece sua energia a cada duas voltas do motor, o motor de dois tempos comum faz isso a cada ciclo, enquanto essa nova arquitetura oferece dois ‘pulsos de energia’ a cada volta.

Apesar de ser capaz de mover um veículo sozinho, o inventor diz que a ideia principal é utilizar o novo motor como um gerador para motores elétricos, usando este segundo como tração para o carro.

Segundo Garrido, várias marcas já se interessaram por esse mecanismo, chamado “1Stroke Internal Combustion Engine (1S ICE)” e não apenas carros, mas também para uso em aviões e drones. O mecanismo já foi apresentado no Salão Automóvel de Genebra, e obteve a patente para a Índia, China, Estados Unidos, Europa, Coréia e Japão.

O cérebro da ideia promete mais para o futuro com uma maior evolução de sua invenção, e revela que grande parte dos gases de escape não passa de energia dissipada que pode ser recuperada. “Isso vai revolucionar tudo”, finaliza Garrido.

*Por Fernando Naccari

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*Fonte: naccar