Motor V8 Eletromagnético

O motor V8 é um motor utilizado na indústria automobilística, normalmente se encontra esse tipo de motor em carros de grande potência. Esse tipo de motor consiste em oito cilindros divididos em duas séries de quatro, uma de frente para a outra e estão conectados debaixo do motor em formato V. Tem como objetivo transformar a energia elétrica em energia mecânica onde a energia elétrica está associada a um campo magnético e pode provocar o movimento dos pistões dos cilindros.

Pensou-se em um motor que possa colaborar com o processo de funcionamento para que ocorra um procedimento sustentável, na escolha de um projeto de baixo custo e altíssima precisão. Eletromagnetismo dos pistões para movimentação do virabrequim, para aqueles casos quando os valores do combustível estão caros, permitindo-se que todos os pistões se movam de forma eficaz utilizando corrente elétrica de baixo custo.

É relevante considerar a questão ambiental, pois uma das etapas mais importantes para analisar o ciclo de vida de um produto é a sua produção, uma vez que os processos industriais, se não analisados e controlados, podem causar impactos ambientais.

Criar um protótipo que venha melhorar e estudar um conceito eletromagnético. Visando a utilização de equipamentos adequados até que venha melhorar assim a eficiência do motor. Utilizando-se os conhecimentos adquiridos durante o curso e aperfeiçoá-los de acordo com a necessidade.

SISTEMA DE MOVIMENTO DO MOTOR

O processo que foi chamado de motor V8 eletromagnético consiste em eletricidade, mecânica e magnetismo. A elétrica é o processo de energizamento executado para o acionamento das bobinas ou solenoides. Pelo campo magnético que irá surgir nestas bobinas, o processo de movimento dos pistões irá iniciar, assim com os pistões em movimentos causados pelo campo magnético resultará no movimento do virabrequim.

CAMPO ELETROMAGNÉTICO

Campo Magnético é a concentração de magnetismo que é criado em torno de uma carga magnética num determinado espaço.

É o ímã que cria o campo magnético, da mesma forma como é a carga elétrica e a massa que, respectivamente, criam os campos elétrico e gravitacional.

Isso pode ser mostrado através da imagem de um vetor, um ímã, que é representado pelo vetor B. As linhas de indução partem dos vetores de indução magnética e dirigem-se do polo norte para o polo sul.

Campo Eletromagnético.

Campo eletromagnético é a concentração das cargas elétricas e magnéticas. Fenômeno estudado pela Física, a ligação entre eletricidade e magnetismo foi entendida e comprovada pelo físico James Clark Maxwell (1831-1879).

No campo eletromagnético, as cargas movimentam-se como ondas e, assim, são chamadas de onda eletromagnéticas. Exemplo disso é a luz.

Linhas do campo Magnético.

CARACTERÍSTICAS DO VIRABREQUIM

O que é? Como funciona?

Em um motor de combustão, há várias peças mecânicas fundamentais para que todo o sistema tenha um bom funcionamento. E o virabrequim é uma delas.

Você sabe o que é isso e como a peça trabalha?

O motor de combustão do seu carro queima a mistura de ar e combustível com o objetivo de colocar o automóvel em movimento.

Mas, para que isso aconteça, é preciso que a energia que vem da queima seja transformada em torque.

Esta “árvore de manivelas” traz várias seções defasadas que se conectam aos pistões da máquina.

Por isso, tomam os movimentos de sobe e desce dos êmbolos e os transformam em rotação.

Já que a peça tem invariável contato com uma área muito quente do carro, ela precisa ser feita em metais duros, geralmente de aço forjado, mas podendo ter concentrações de outros elementos.

Isso acontece assim para que o virabrequim suporte o trabalho pesado e não sofra tamanho desgaste com as rotações.

Do mesmo jeito que acontece com outras peças do veículo, é difícil indicar um tempo de vida útil para esta peça.

Tudo vai depender da maneira como o motorista dirige seu carro e se o uso é dentro da cidade ou área rural.

Isso pode significar abrangência de duração que varia entre 80 mil quilômetros e 250 quilômetros rodados, por exemplo.

Porém, se houver uma má utilização do veículo, pode ser que a peça não dure 50 mil quilômetros.

Virabrequim

Desgaste e Condições da Peça

As condições operacionais extremas e descuidadas causam um desgaste diário.

Se for deixado de lado sem a manutenção adequada ou verificação da peça, pode acarretar a flexão, deformação ou rachaduras no virabrequim.

O mau funcionamento do virabrequim vai refletir em outros componentes do carro!

Podendo empenar bielas, ocasionar batidas de metal contra metal e acarretar sérios danos aos pistões, entre outros problemas.

Todos esses itens abaixo, podem ser indícios de que algo pode estar errado com seu virabrequim:

1. Os barulhos metálicos em excesso

2. O consumo excessivo de óleo lubrificante

3. O superaquecimento do motor

4. A presença de água ou de metais no óleo lubrificante

5. O aumento de consumo de combustível

E se houver espaçamento entre as saliências da peça e os pistões, haverá menos conversão de energia em torque.

Benefícios de se realizar a troca da peça

Quando o virabrequim apresenta folgas axiais ou avarias mais sérias, você pode estar gastando muito mais dinheiro à toa com reabastecimentos e se expondo a riscos severos na direção.

Se a peça se romper, obviamente o carro vai parar, deixando você na mão no meio da estrada ou onde quer que esteja.

Mas isso é difícil de acontecer.

O grande problema é que o virabrequim “danificado” faz atrito contra as bronzinas e pistões, aumentando a distorção com o tempo.

Nada impede você de tentar retificar os colos do virabrequim e verificar as folgas axiais desta peça.

Se o eixo estiver deformado, o profissional de mecânica especializado pode desempenar esta parte usando os processos adequados.

Mas existem grandes benefícios em substituir esta peça tão importante.

Ao colocar uma peça de qualidade no seu carro, você vai garantir que sua dirigibilidade e performance estejam em alto nível. Sem desgastar outras peças do motor, nem consumir mais combustível.

Vale dizer, ainda, que o virabrequim deve ter lubrificação constante para que a máquina sustente o melhor desempenho, o que será verificado na hora da troca.

FONTE 24V

A fonte 24v nada mais é do que uma fonte de alimentação que recebe na sua entrada 110V ou 220V em corrente alternada e converte para 24V em corrente contínua (24 vcc) ou alternada (24vca) com o intuito de alimentar circuitos eletrônicos e circuitos de comando. Sabemos que a eletricidade é o fluxo de elétrons e que o número de elétrons que flui por um meio condutor é determinado pela força (medida em volts) que os empurra. Neste sentido, a fonte 24v foi adotada como um padrão para pequenos dispositivos e amplamente utilizada em comandos elétricos na indústria. Atualmente considera-se este padrão extremamente importante nos comandos por botões ou botoeiras elétricas, visto que com uma fonte 24v energizando botoeiras, não teremos o risco de choque elétrico do operador que realiza a ação de acionar a botoeira, atendendo assim a norma NR10 (que trata da segurança em eletricidade).

DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

Neste capítulo será abordada a metodologia utilizada para realização do projeto.

Processos de movimento do motor

O motor V8 eletromagnético é um sofisticado equipamento usado para veículos que sua função principal é transformar energia em movimento nas rodas. Que tem por objetivo a substituição de um motor movido à combustão.

O coração desse sistema é uma pequena câmara de combustão chamada cilindro e dentro de cada cilindro estão os pistões, os cilindros são feitos de bobinas eletromagnéticas assim formando um solenoide. A bateria gera a corrente elétrica que com ela a formação do campo magnético pelas bobinas do pistão fazendo-se movimentar, girando um eixo chamado virabrequim, que vai levar a energia mecânica até o sistema de transmissão, que por sua vez distribui essa energia para as rodas, resultado dessa reação em cadeia é o movimento para as rodas.

Este projeto está sendo baseado no motor, em que foi desenvolvido um protótipo de um aparato experimental para realizações de testes funcionais. Consiste basicamente de um circuito que alimenta os componentes elétricos e mecânicos que dá o funcionamento ao pistão e por um sistema mecânico giratória do virabrequim para a movimentação dos pistões.

ELEMENTOS DO PROJETO

Para o funcionamento deste protótipo utilizamos componentes elétricos, mecânico para atender o objetivo requisitado do projeto.

Lista de Componentes

Segue a baixa a lista de componentes utilizados para a montagem do protótipo:

· Fio de cobre 21 AWG

· Fio de cobre 7 AWG

· Fio 2,5mm

· Rolo de linha

· Prego

· Fonte 24V

· Madeira mdf 20mm

Descrição dos componentes

Fonte de alimentação 24V:

A fonte de alimentação 24V nada mais é que uma fonte que recebe corrente alternada 110V/220V e converte em corrente contínua 24V.

Neste protótipo de projeto será utilizado este modelo de fonte que segue abaixo:

A fonte modelo Ms-60-24, entrada de energia 180V~260VAC com saída de energia 24V DC.

Com esta fonte controla-se o processo de forma automatizada nas partes mecânicas do protótipo, ou seja, ele será o cérebro que conterá energizamento.

O segundo passo para o funcionamento foi feito o enrolamento das bobinas solenoide, 300 espiras por bobina.

Foi utilizado cobre de espessura 21AWG para ser feito o enrolamento das bobinas.

Fonte MS-60:

Fontes industriais são circuitos eletrônicos inteligentes capazes de transformar (comutar/chavear) a tensão vinda da rede pública ou de alta tensão em outras tensões, de alta amperagem e/ou corrente, quase sem perder energia em forma de calor. Essas fontes são compostas por circuitos integrados, resistores e transformadores de silício que tornam as fontes mais leves e mais robustas. São ideais para acionamento de motores de passo, servo motores e outros equipamentos que necessitam de qualidade na tensão de alimentação. O uso de fontes industriais implica em economia de energia, eficiência e máximo aproveitamento do dispositivo.

Especificações:

• Fonte de : 24V – 2,5A – 60W;

• Tensão de entrada: AC 110-220V (bivolt);

• Tensão de saída: DC 24V;

• Corrente de saída: 2,5A

• Potência de saída: 60W;

• Dimensões: 11,0 x 7,7 x 3,6cm.

Fonte 24V

CONCLUSÃO

Conclui-se que o trabalho foi satisfatório, com muito esforço e dedicação, foi possível aplicar conhecimentos adquiridos em aulas, seja na parte de montagem executando todo o esquema mecânico, como também na parte elétrica.

Devido a fonte de 24V 2,5A ter queimado nos testes realizados, observou-se que a fonte não tinha a corrente suficiente para suportar a carga elétrica de 8 bobinas solenoide de 300 espiras, conforme descrito no desenvolvimento do projeto, sendo necessária a utilização de uma fonte de 24V 40A ou uma bateria de carro para produzir o funcionamento correto do motor V8 eletromagnético.

Por este motivo será apresentado um protótipo menor contendo apenas uma bobina solenoide de 300 espiras que funcionou com uma fonte de 12V 6A, atingindo o objetivo do projeto que é criar o movimento mecânico através do campo magnético criado pelo solenoide dando mobilidade ao virabrequim do motor, podendo haver melhorias futuras.

Segue anexos contendo fotos do protótipo montado: