Engenheiros aeronáuticos europeus acabam de colocar um motor
rotativo Wankel para certificação para uso em pequenos
aviões. Os motores Wankel têm apenas duas partes móveis, mas
até hoje não despertaram interesse mais generalizado devido
ao seu alto consumo de combustível. O problema agora foi
resolvido.
Motores a pistão
Os motores a pistão de quatro cilindros, hoje utilizados na
maioria dos aviões de pequeno porte, são baseados em uma
tecnologia desenvolvida há mais de 60 anos.
Embora funcionem muito bem e tenham uma confiabilidade a
toda prova, eles têm duas desvantagens significativas: têm
cerca de 80 partes móveis - o que é sempre um fator de risco
- e só funcionam com uma gasolina especial de alta octanagem.
Motor rotativo Wankel
O novo motor Wankel, agora desenvolvido por pesquisadores da
Universidade Politécnica de Lausanne, na Suíça, tem apenas
duas partes móveis e funciona com querosene, o combustível
padrão da aviação comercial, utilizado por todos os aviões a
jato.
O uso de motores rotativos Wankel na aviação não é
exatamente uma novidade. O fabricante de automóveis Mazda,
do Japão, fabrica automóveis com esse tipo de motor.
Aficcionados por aviação, principalmente nos Estados Unidos,
já fizeram inúmeras adaptações desse motor automotivo,
principalmente para uso em pequenos aviões construídos de
forma amadora, na garagem de suas casas.
Motor a querosene
O projeto do motor Wankel data dos anos 1930, mas nunca
representou um concorrente sério para os motores a pistão
devido ao seu alto consumo de combustível. Mais
recentemente, com o advento da moderna tecnologia eletrônica
automotiva, passou a ser possível controlar de forma mais
precisa a injeção de combustível, a ignição e a combustão no
interior do motor. O resultado é que agora já se dispõe de
um motor Wankel com o mesmo consumo de combustível de um
motor a pistão. E funcionando com querosene de aviação.
Segurança e confiabilidade são fatores-chave na aviação. O
motor Wankel tem apenas um rotor, que substitui o
virabrequim, pistões, anéis, válvulas e todo o aparato móvel
de um motor a pistão. Ao invés de 80 partes móveis, o motor
rotativo pode ter apenas duas ou três, o que o torna
extremamente seguro e confiável.
A fabricação do novo motor ficou a cargo da empresa Mistral
Engines, da Suíça. Além de equipar pequenos aviões, a
empresa afirma que o novo motor Wankel poderá ser utilizado
em inúmeras outras aplicações, como barcos e geradores de
energia. Inovação Tecnológica
MOTOR ROTATIVO WANKEL
Desde os primeiros dias da invenção do motor a gasolina,
milhares já foram construídos baseados em princípios e
ciclos diferentes dos que caracterizaram os motores
clássicos de dois ou quatro tempos. Entre eles, um tipo
desenvolveu-se satisfatoriamente, após anos de estudos e
experiências. Trata-se do motor de pistão rotativo ou, como
é atualmente conhecido, motor Wankel.
O primeiro automóvel produzido em série a utilizar um desses
motores foi o carro esporte NSU de dois lugares, que atraiu
muito interesse nos círculos automobilísticos por seu
tamanho reduzido, suavidade e a espantosa força desenvolvida
por seu motor com mio litro de capacidade - embora isto não
seja comparável com o meio litro de um motor de pistão
convencional, conforme veremos.
Os princípios essenciais do motor Wankel não são fáceis de
descrever, mas antes de mais nada precisamos contar sua
história.
Em 1951, Felix Wankel, encarregado do Departamento de
Pesquisas Técnicas em Lindau, fez os primeiros contatos com
os engenheiros da NSU para estudar os problemas da vedação
de espaços irregulares. Esses estudos resultaram na
descoberta de que um motor mais ou menos triangular (mas com
lados convexos), girando em uma câmara que tivesse,
aproximadamente, a forma de um oito (é claro que as
descrições são matematicamente muito inexatas), poderia
desenvolver um verdadeiro ciclo de quatro tempos.
A primeira aplicação desse princípio foi na forma de um
compressor para o motor NSU de 50cc, com dois tempos, que
iria estabelecer novos recordes mundiais em Utah, em 1956. O
compressor rotativo capacitou este pequeno motor a
desenvolver 260HP por litro. Isto deu ao pequenino carro a
velocidade de quase 160km/h.
Em 1958, Wankel fez um acordo com a companhia
norte-americana Curtiss-Wright para que unissem seus
esforços nas tentativas de fabricação de um grande motor
baseado nestes princípios. Mais tarde começaram os testes
com carros dotados de motores Wankel, diferentes uns dos
outros. Dessa época até 1963, o motor foi gradualmente
tomando forma definitiva e então adaptado a um pequeno NSU
de dois lugares, apresentado no Salão do Automóvel em
Frankfurt, no outono de 1963. A partir daí, foi concedida
licença, entre outras, para a Mazda, no Japão.
Talvez o melhor exemplo seja o magnífico NSU RO 80, com dois
rotores, que começou a ser produzido em série em outubro de
1967, sendo que a versão com a direção do lado direito foi
introduzida no mercado inglês em fins de 1968.
Veremos agora como o motor funciona. Ele consiste
essencialmente em uma câmara cujo formato interno se
aproxima da forma de um oito. Dentro dela, um rotor mais ou
menos triangular - o pistão - gira excentricamente com
relação ao virabrequim ou eixo principal do motor. As formas
destes dois elementos são tais que enquanto os cantos do
pistão estão sempre equidistantes das paredes da câmara - e
muito próximos a elas, formando uma vedação - eles
sucessivamente aumentam e diminuem o espaço entre os lados
convexos do triângulo - o rotor - e as paredes da câmara.
Assim, se uma mistura for injetada numa das câmaras, quando
está aumentando de tamanho, será comprimida na redução
subsequente de volume, enquanto o rotor, ou pistão, gira.
Deste modo, o ciclo clásico de quatro tempos - injeção,
compressão, explosão e exaustão - é produzido e, além disso,
as três faces do rotor estão em três fases diferentes do
ciclo, ao mesmo tempo.
As vantagens do motor Wankel sobre os motores de pistão
convencional são muitas. Em primeiro lugar, não existem
vibrações devido ao fato de que só há um movimento rotativo,
e isso significa ainda menor desgaste e vida mais longa. O
motor Wankel não tem nada de complicado: ao contrário, tem
poucos componentes, é bem menor e consome bem menos do que
os outros motores.
Entre suas desvantagens incluem-se uma curva de potência não
muito elástica e problemas em manter uma perfeita vedação
entre os cantos do rotor e as paredes da câmara, o que causa
algumas dificuldades devido ao rigor das especificações do
projeto e às tolerâncias mínimas na produção.
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