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Novo motor, pequeno mas eficiente, apresentado na UMinho Voltar

segunda-feira, 05/09/2016   
UMotor-Hélio
A inovação foi objeto de estudo na dissertação de mestrado de Hélio Silva, aluno do Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica da EEUM, sob o tema “UMotor: Finalização do fabrico dum motor com sobre-expansão”. O trabalho é apresentado na segunda-feira, dia 5 de setembro, pelas 10h30, no anfiteatro B1.10, Campus de Azurém, Guimarães.
O trabalho foi orientado por Jorge Martins, Professor Associado do Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) da EEUM, e é apresentado na segunda-feira, dia 5 de setembro, pelas 10h30, no anfiteatro B1.10, Campus de Azurém, Guimarães. A sessão de apresentação é pública e aberta a todos os interessados, assim como a órgãos da comunicação social. Decorrerá de seguida uma visita ao Laboratório de Motores.

UMotor: um pequeno motor muito eficiente

Vários alunos da Universidade do Minho, de diferentes nacionalidades, desenharam e desenvolveram um pequeno motor para participar na Eco Maratona Shell, uma prova de consumos. Os trabalhos foram supervisionados pelo Professor Jorge Martins, responsável do Laboratório de Motores e Termodinâmica Aplicada (LaMoTA) do Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) da Escola de Engenharia da Universidade do Minho (EEUM). A finalização, montagem final e testes iniciais do motor ficaram a cargo de Hélio Silva, aluno do Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica da EEUM, que apresentou o protótipo no dia 5 de setembro, durante a sua defesa de dissertação de mestrado.

O motor foi pensado para ser pequeno, leve e ter a potência requerida para esta prova (cerca de 2 Cv), que consiste em percorrer de cerca de 30km a uma velocidade média de cerca de 30 km/h, gastando o mínimo de combustível. No final a classificação é dada em km/litro equivalentes a gasolina (participam veículos a hidrogénio, GPL, gasóleo, biocombustíveis e solares).

No desenho inicial do UMotor foram incluídas várias ideias tendentes à otimização do rendimento (minimização do consumo), tais como, entre outras, a sobre-expansão, um princípio que tem vindo a ser estudada há mais de 15 anos por investigadores da UMinho, nomeadamente pelo Professor Jorge Martins. O motor incorpora ainda conceitos de otimização da turbulência, minimização dos atritos, otimização da combustão e fabrico por prototipagem rápida. Inicialmente desenvolveu-se o sistema que originaria a sobre-expansão. Para tal, o UMotor usa um sistema hipo-trocoidal, o qual permite que o pistão admita um dado volume de ar mas que esse volume seja o dobro aquando da expansão (daí o nome sobre-expansão). Esta sobre-expansão origina um maior aproveitamento da energia do combustível (não se perde tanta energia para o escape) e maior rendimento do motor. O motor foi pensado para funcionar sempre de "acelerador a fundo", pois assim eliminam-se as perdas por bombagem.

Em eventos anteriores, o melhor resultado do EconomicUM, carro da Universidade do Minho desenvolvido para a Eco Maratona Shell, ultrapassou os 1500km/L (0.066 L/100km).

Segundo Jorge Martins, “este motor pretende mostrar alguns princípios tendentes à produção de motores muito eficientes, tal como a sobre-expansão e a otimização da turbulência e consequente combustão”. “Além dos campos óbvios de utilização para transporte, este tipo de motor poderá também ser usado noutras aplicações tais como geradores elétricos, onde a eficiência (baixo consumo de combustível) é importante. Um outro campo de aplicação é a co-geração, pois permite produzir eletricidade e calor com um rácio bastante elevado (eletricidade/calor), dado o seu elevado rendimento”, refere o docente.
O UMotor está a concurso no "Create the Future Design Contest", na categoria “Sustainable Technologies”. Este é um concurso de inovação tecnológica lançado em 2002 pelos editores da revista NASA Tech Briefs para promover e galardoar a inovação em engenharia. Os investigadores do Laboratório de Motores e Termodinâmica Aplicada (LaMoTA) do DEM-EEUM haviam já lançado outro projeto no mesmo concurso, o Hyper4 High Efficiency Engine, um motor revolucionário que permite recuperar perdas de energia a vários níveis através de um mecanismo que possibilita comandar livremente o movimento do pistão.

As votações estão abertas até ao próximo dia 9 de setembro: http://contest.techbriefs.com/2016/entries/sustainable-technologies/7088

Coordenado por Jorge Martins, o projeto UMotor contou com a colaboração dos alunos André Silva (Portugal), Angel Bolado (Espanha), Benjamim Tiercelin (França), Carlos Lourenço (Portugal), Chanchal Pandey (Índia), David Krenovsky (Polónia), Guilherme Capela (Portugal), Hélio Silva (Portugal), Hugo Dourado (Portugal), Jonathan Vanhaelst (Bélgica), Jorge Pinto (Portugal), Ondrej Jasansky (Polónia), Pedro Lopes (Portugal), Rodrigo Melo (Portugal), Stijn Coene (Bélgica) e Tiago Costa (Portugal).

A equipa preparou um vídeo sobre o funcionamento do motor, disponível para visualização em https://www.youtube.com/watch?v=ylwrHYwEZqo
Contacts:
Jorge Martins
jmartins@dem.uminho.pt
Department of Mechanical Engineering
School of Engineering of the University of Minho
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