Segunda-feira, 6 de Junho de 2011

Radiador ativo gera economia de combustível de 15%

A grade frontal é acionada eletricamente de forma automática, controlada por sensores de temperatura

localizados no compartimento do motor, alterando a aerodinâmica do veículo. [Imagem: TIFFE]

 

Refrigeração eficiente

Inspirando-se nas geladeiras domésticas, uma equipe de engenheiros italianos desenvolveu uma nova estratégia de resfriamento dos motores de carros capaz de gerar uma economia de combustível de até 15%.

"Nós aplicamos uma estratégia de resfriamento mais tipicamente vista nos refrigeradores domésticos, usando uma quantidade limitada de refrigerante para fornecer alta eficiência," explica Carloandrea Malvicino, coordenador do Projeto TIFFE.

TIFFE é a sigla de Thermal Systems Integration For Fuel Economy - integração de sistemas termais para economia de combustível.

A tecnologia foi implantada em um novo veículo protótipo, que possui um design inovador na sua parte frontal, além de componentes avançados para uma troca de calor mais eficiente.

Além de otimizar a eficiência do motor, o melhor aproveitamento do calor melhora o conforto interno do automóvel.

Radiador ativo

Nas geladeiras domésticas, um fluido especial, chamado refrigerante, passa através de uma rede de tubos e radiadores, retirando calor do interior da geladeira e despejando-o do lado de fora.

O novo sistema de arrefecimento para carros faz a mesma coisa em um veículo em movimento.

Um líquido especial captura o calor no compartimento do motor do veículo e irradia-o no ar exterior através de painéis especiais fixados na parte inferior do veículo.

Quando o veículo está em movimento, e quando se exige uma grande energia de resfriamento, o ar que entra pela dianteira do veículo pode ser dirigido por uma grade frontal ajustável.

 

 

Radiador ativo gera economia de combustível de 15%
O sistema força o ar a fluir através de painéis especiais de irradiação de calor, acelerando a troca de calor. [Imagem: TIFFE]

A grade força o ar a fluir através de painéis especiais de irradiação de calor, acelerando a troca de calor.

Esses painéis podem ser instalados na parte inferior do veículo, ou mesmo no capô.

Quando o resfriamento exigido já não é tão grande, a grade é fechada, melhorando o perfil aerodinâmico do veículo.

Aerodinâmica e economia de combustível

Malvicino afirma que o novo sistema custa menos do que o sistema convencional de radiador devido ao seu elevado nível de integração e modularidade.

Mais importante, os testes mostraram um aumento notável na economia de combustível, de cerca de 15%, durante o uso real do veículo-protótipo.

O maior ganho vem da melhoria aerodinâmica.

Enquanto os carros atuais têm sempre um enorme radiador voltado perpendicularmente ao ar frontal, criando um efeito anti-aerodinâmico, no novo sistema o ar pode ser desviado quando o arrefecimento não precisa de potência total.

A grade frontal é acionada eletricamente de forma automática, controlada por sensores de temperatura localizados no motor do veículo.

Malvicino afirma que se pode esperar, de forma bastante realística, ver veículos com o novo sistema TIFFE no mercado por volta de 2015.

fonte:http://www.inovacaotecnologica.com.br/

publicado por adm às 22:57
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Quarta-feira, 27 de Abril de 2011

Ignição a laser vai substituir velas nos motores de carros

Há mais de 150 anos, as conservadoras velas de ignição têm sido as responsáveis pela queima do combustível nos motores de combustão interna, que equipam carros, motos, barcos e uma infinidade de aplicações estacionárias.

Mas parece que finalmente as montadoras estão próximas de viabilizar a substituição das velas de ignição pela ignição a laser, o que permitirá uma queima do combustível mais limpa e mais eficiente e, portanto, veículos mais econômicos.

Ignição a laser

A ideia de substituir a vela por raios laser não é nova. Mas lasers potentes o suficiente para inflamar a mistura ar-combustível de um motor eram grandes demais para caber sob o capô de um automóvel.

A tecnologia requer o uso de lasers pulsados com altas energias. Como acontece com a vela, uma grande quantidade de energia é necessária para produzir a ignição do combustível.

"No passado, lasers que poderiam atender a esses requisitos eram limitados à pesquisa básica, porque eram grandes, ineficientes e instáveis", explica Takunori Taira, do Instituto Nacional de Ciências Naturais, no Japão. "Também não podiam ser localizados longe do motor, porque seus raios poderosos destruiriam quaisquer fibras ópticas que levassem a luz até os cilindros".

Em 2009, engenheiros norte-americanos conseguiram construir uma vela de ignição a laser que funciona em motores a gás, mas o dispositivo ainda não está em fase de desenvolvimento.

Agora, a equipe de Taira desenvolveu um laser de cerâmica que é potente e robusto o suficiente para funcionar próximo ao motor dos carros. O uso da cerâmica também torna o dispositivo barato.

Laser cerâmico

Os lasers prometem menos poluição e maior eficiência de combustível - mas fabricar lasers potentes e pequenos vinha se mostrando uma tarefa difícil até agora.

Para disparar a combustão, o laser deve focalizar a luz com uma potência de cerca de 100 gigawatts por centímetro quadrado, com pulsos curtos de não mais do que 10 milijoules cada um.

A equipe de Taira superou este problema criando lasers de pós cerâmicos.

A equipe aquece o pó até fundi-lo em sólidos opticamente transparentes. incorporando íons metálicos para ajustar suas propriedades.

As cerâmicas são mais fáceis de se ajustar opticamente do que os cristais convencionais. Elas também são muito mais fortes, mais duráveis e termicamente condutoras - isto é importante para que dissipem o calor do motor sem trincar e quebrar.

Laser automotivo

A equipe de Taira construiu seu laser usando dois segmentos de uma liga de ítrio- alumínio-gálio, um deles dopado com neodímio e o outro com cromo.

As duas seções foram coladas para formar um potente laser cerâmico com apenas 9 milímetros de diâmetro e 11 milímetros de comprimento.

O dispositivo gera dois feixes de laser que podem queimar o combustível em dois locais distintos no interior do cilindro ao mesmo tempo. Isso produz uma parede de chamas que cresce mais rápido e mais uniformemente do que uma gerada por um único laser.

O laser não é forte o suficiente para incendiar uma mistura de combustível mais pobre com um único pulso, o que é feito usando vários pulsos de 800 picossegundos cada um, o que injeta no cilindro energia suficiente para inflamar completamente a mistura.

Um motor de automóvel comum exige uma frequência de pulsos de 60 Hz. Os pesquisadores japoneses já testaram seu laser cerâmico automotivo a até 100 Hz.

A equipe também está trabalhando em uma versão de três feixes de laser, que permitirá uma combustão ainda mais rápida e mais uniforme.

 

Motores mais limpos

Segundo Taira, as velas de ignição convencionais representam uma barreira para melhorar a economia de combustível e reduzir as emissões de óxidos de nitrogênio (NOx), um dos componentes mais danosos da emissão veicular.

As velas de ignição usam altas tensões para gerar faíscas elétricas através de uma abertura entre dois eletrodos de metal. A faísca incendeia a mistura ar-combustível no cilindro do motor, produzindo uma explosão controlada, que força o pistão para baixo, até o fundo do cilindro, gerando a potência necessária para movimentar o veículo.

A redução na emissão dos NOx exige o uso de uma mistura ar-combustível mais pobre - mais ar do que combustível. Isso, contudo, exige tensões ainda mais elevadas nas velas de ignição, o que destrói o metal de que são feitas.

Por outro lado, os lasers, que queimam a mistura ar-combustível com energia óptica concentrada, não têm eletrodos. Por isso eles não se desgastam com a elevação da tensão necessária para viabilizar os motores mais limpos.

Motores mais eficientes

Os lasers também melhoram a eficiência dos motores.

As velas de ignição ficam posicionadas acima do cilindro, e apenas inflamam a mistura ar-combustível próxima a elas. O metal relativamente frio dos eletrodos e as paredes do cilindro absorvem o calor da explosão, atenuando a difusão da chama tão logo ela começa a se expandir.

Já os lasers podem concentrar os seus raios diretamente no centro da mistura. Sem atenuação, a frente da chama se expande mais simetricamente e com uma velocidade até três vezes maior do que a velocidade da chama produzida por velas.

Igualmente importante, salienta o pesquisador, os lasers injetam sua energia em questão de nanossegundos, contra os milissegundos das velas de ignição.

"O timing, a velocidade da combustão, é muito importante. Quanto mais precisa a temporização, mais eficiente será a combustão e maior será a economia de combustível," diz ele.

Engenheiros do MIT, nos Estados Unidos, estão perseguindo uma ideia ainda mais radical: um motor sem velas de ignição.

fonte:http://www.inovacaotecnologica.com.br/

publicado por adm às 23:27
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Segunda-feira, 29 de Março de 2010

GM desenvolve pára-brisas com «head-up display»

GM  desenvolve pára-brisas com «head-up display»

A General Motors está a desenvolver um novo pára-brisas, em que toda a superfície permite projectar todo o tipo de informação, que pode ser vista por todos os ocupantes.

Este sistema «head-up display» utilizará a totalidade do pára-brisas para projectar várias informações, para o condutor e restantes ocupantes do veículo, desde o limite de velocidade ao contorno de um peão, passando, até, pela delimitação da estrada, extremamente útil em condições adversas como numa estrada mal iluminada

Para isso recorre a múltiplas câmaras e sensores para recolher a informação, que é, posteriormente, projectada no pára-brisas através de um conjunto de raios laser compactos ultra-violeta.

Fonte:autoportal

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