Projeto e construção de motores de combustão interna de êmbolo rotativo

Abstract

O presente trabalho constitui o projeto e a construção de um motor de combustão interna de êmbolo rotativo, idealizado pela empresa M.I.T. (Miranda Inovações Tecnológicas), no qual buscou-se, por analise teórica e comparação com outras máquinas identificar as reais possibilidades das inovações sugeridas, tanto no aspecto funcional quanto no construtivo. A investigação visou descrever e explicar o embasamento teórico sobre o qual foi pensado o motor, as diversas inovações propostas e as peculiaridades construtivas em relação ao que é atualmente produzido. Dentre as novidades pode-se destacar a configuração escolhido para o motor, o formato das câmaras de combustão e, principalmente, o sistema de vedação proposto. Este último usa a chamada vedação por labirinto (tipo de vedação que se vale da perda de pressão que ocorre em um fluído após sucessivas expansões e compressões), no local do sistema tradicional (que veda através do contato físico entre os elementos de selagem e os componentes do motor). Para que fosse possível operacionalizar, ainda que teoricamente, este tipo de vedação, praticamente todo o estudo do motor concentrou-se sobre este ponto. O projeto e a construção de dois protótipos do motor expõem as dificuldades envolvidas na produção de uma máquina com as características propostas, mesmo quando são desconsideradas diversas variáveis (como custo de produção e peso final), e visa-se apenas criar as condições necessárias para que o motor possa ser confeccionado com a máxima confiabilidade possível em relação as soluções estudadas para conseguir demonstrar, quando testado, a sua real potencialidade. As alternativas propostas pelo motor MIT parecem bastante promissoras porém, por tratar-se de uma máquina que apresenta diversos inovações, estudos mais aprofundados deverão ser feitos para melhor entender aspectos fundamentais de seu funcionamento. Entretanto a questão mais importante, e que diferencia este motor, é o sistema de vedação das câmaras de trabalho, portanto compreender a influência do formato e dimensão do labirinto, da distância deste da parede da câmara de trabalho, da velocidade do êmbolo e outros fatores que afetem o seu desempenho pode ser essencial para viabiliza-lo tecnicamente.

The present work describes the project and construction of rotary piston internal combustion engine, designed by MIT ( “Miranda Inovações Tecnológicas”) company, with the purpose of, through theoretical analysis and the comparison with other machines, identifying the real possibilities of the suggested innovations, considering both functional and constructive aspects. The investigation aimed at describing and explaining the theoretical basis on which the engine was idealized, the various innovations proposed and the constructive peculiarities in relation with what is being nowadays produced. Among the novelties, special attention can be given to the configuration that was chosen for the engine, the format of the combustion chambers and, mainly, the proposed sealing system. The latter uses the so-called labyrinth sealing (kind of sealing that uses the loss of pressure that occurs in a fluid after the gas successively compressing and expanding) in the place of the traditional system (which seals through physical contact between the sealing elements and the engine components). In order to make this kind of sealing operational, even if theoretically, nearly all the study of the engine was focused on this point. The project and construction of two engine prototypes reports the difficulties involved in the production of a machine with the characteristics proposed, even when many variables are not considered (such as cost of production and final weight) and it is aimed only at creating the necessary conditions to build the engine with the most possible reliability with regards to the solutions studied so that, when it is tested, its real potentiality can be demonstrated. The alternative proposed by the MIT engine seems to be very promising but, due to the fact that it is a machine presenting several innovations, it should be more thoroughly studied so there can be a better understanding of essential aspects of its functioning. However, the most important point and which differentiates this engine is the system of sealing the work chambers. As a consequence, understanding the influence of the format and dimension of the labyrinth, of the distance between the labyrinth and the work chamber wall, of the piston speed and other factors which can affect the performance of the engine may be essential to make it technically feasible.