Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis

Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Grupo 2 Turma 1M05: Bernardo Sampaio, Catarina Borges , Diogo Monteiro, Francisco Castro, Francisco Fernandes

Índice: • Introdução

• Motores de Combustão Interna

• Motores Elétricos

• Veículo Híbridos

• Comparação entre estes tipos de automóveis

• Conclusão

Introdução

“Tudo que em mecânica imprime movimento.”

“Sistema material que transforma em energia mecânica outras formas de energia.”

"motor", in Dicionário Priberam da Língua Portuguesa.

Motores de Combustão Interna Contexto Histórico

• 1826 – Primeiro motor de combustão interna;

• 1867 – Primeiro motor a quatro tempos por Nicolaus Otto;

• 1896 – Primeiro motor Boxer

Motor atmosférico de Otto

Motor Boxer de Karl Benz

Motores de Combustão Interna Contexto Histórico

Motor V8 de um Ford Mustang Motor W16 do

Bugatti Veyron 16.4

Motores de Combustão Interna Modo de Funcionamento

Os motores atuais têm 4 etapas (tempos): I. Admissão II. Compressão III. Combustão IV. Saída dos gases de escape

Motores Elétricos Contexto Histórico

• 1821 – Primeiro motor elétrico por Michael Faraday;

• 1891 – Primeiro carro elétrico de passageiros por William Morrison;

Veículo criado por Morrison

Motores Elétricos Contexto Histórico

General Motors – EV1 Mercedes-Benz – SLS AMG eDrive

Motores Elétricos Modo de Funcionamento

• O funcionamento dos motores elétricos ocorre através da alimentação duma parte fixa do motor (estator) com energia elétrica, criando-se um eletroíman cujo campo magnético varia.

• Esse campo magnético criará uma força magnética na parte móvel (rotor) do motor que irá mover-se consoante a variação do campo magnético. Dando, assim, movimento linear ao motor.

Veículo Híbrido Contexto Histórico

Esquema veículo híbrido Veículo desenvolvido por Porsche

• 1901 – Primeiro veículo híbrido por Ferdinand Porsche;

• 1970 –Regresso dos veículos híbridos ao mercado;

Veículo Híbrido Modo de Funcionamento

• O motor de combustão poderá executar 2 funções:

• recarregar as baterias;

• dar energia para o movimento das rodas.

• A bateria armazena a energia elétrica produzida pelo motor de combustão, para depois esta ser fornecida ao motor elétrico que a transforma em energia mecânica, para o movimento do veiculo.

Veículo Híbrido Modo de Funcionamento

Algumas das vantagens dos veículos híbridos, têm como base as seguintes tecnologias:

• Travagem regenerativa;

• Paragem automática, sistema “start-stop”;

• Assistência à tração;

• Flexibilidade de usar combustíveis a base de petróleo ou alternativos.

Comparação

• Autonomia

• Impacto Ambiental

• Custos

Autonomia

• Tempo/distância que se pode percorrer sem reabastecer o veículo;

• Do que depende?

• Condução

• Tipo de motor

• Consumo

• Preservação do automóvel

Impacto Ambiental

• Emissão GEE para a atmosfera;

Custos • Híbridos:

• Mais económicos que diesel;

• Menos económicos que gasolina;

• Preço médio entre os 30.000€ e 40.000€

• Combustão interna:

• Mais económicos que diesel;

• Menos económicos que gasolina;

• Preço médio entre 18.000€ e 25.000€

• Elétricos • Mais económicos que diesel;

• Mais económicos que gasolina;

• Preço médio entre 25.000€ e 40.000€

Conclusão • Combustão interna:

• Mais poluentes que híbridos e elétricos;

• Maior autonomia;

• Melhor desempenho;

• Híbridos

• Menos poluentes que combustão interna, mas mais poluentes que elétricos;

• Menor autonomia que combustão interna, mas maior que elétricos;

• Desempenho semelhante a combustão interna.

Conclusão

• Elétricos:

• Menos poluente dos três tipos;

• Menor autonomia;

• Desempenho semelhante.