Quais máquinas foram fabricadas com a invenção do motor a combustão?

Para que um motor funcione, estão envolvidas diversas reações químicas, além de fenômenos físicos e termodinâmicos. Desde o surgimento dos primeiros motores a combustão, no século XIX, o seu conceito de funcionamento permaneceu o mesmo, entretanto, os avanços tecnológicos, principalmente no que diz respeito aos materiais, foram essenciais para torná-los leves, eficientes e seguros. Em conversa com o engenheiro mecânico José Alberto Parise, professor de engenharia mecânica da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), ele conta ao site do Globo Ciência como se dá o funcionamento desses motores. Doutor em sistemas de refrigeração pela Universidade de Manchester, na Inglaterra, Parise traça também nas linhas abaixo um panorama da evolução tecnológica dos automóveis, destacando, dentre outras colocações, as vantagens e desvantagens dos carros elétricos.

Quando surgiu o primeiro motor a combustão?
- O motor a combustão foi uma evolução do motor movido a vapor. É importante destacar que não houve um inventor único para o motor, pois ele se desenvolveu em várias frentes, incluindo países como a Alemanha, Inglaterra, França e EUA. Os primeiros motores a combustão, datados da década de 1820, não eram muito diferentes dos atuais no que diz respeito ao funcionamento. Ou seja, eram compostos por pistões que se moviam de forma alternada dentro de um cilindro graças à combustão, que produz calor e pressão dentro da câmara cilíndrica. Esses motores eram bem grandes.

Durante a revolução industrial, ocorrida na Inglaterra em meados do século XVIII, tivemos a substituição do trabalho animal pelas máquinas hidráulicas. Os motores, em sua maioria, serviam na indústria têxtil para acionar as máquinas têxteis por meio da geração de energia elétrica.

Rapidamente, as máquinas evoluíram para a mobilidade com o advento de motores menores. Primeiro vieram os motores a vapor para as locomotivas. Já para os automóveis, havia uma disputa entre os motores a combustão e os motores elétricos, que tinham baixa autonomia devido à tecnologia precária das baterias. Sendo assim, o motor à gasolina prevaleceu tanto nos EUA como na Europa.

Devido aos avanços da ciência na área da termodinâmica na França e na Inglaterra, Rudolf Diesel inventou, em 1897, uma nova forma de queimar o combustível. Um marco foi o carro da Ford modelo T, pois era prático, robusto, barato, feito em larga escala e vinha com um motor a combustão, sendo consagrado como a melhor solução de mobilidade pessoal.

Como funciona um motor a combustão?
- O motor a combustão é uma máquina cujo interior tem um cilindro, ou mais, no qual um pistão se move de forma alternada para cima e para baixo. Nesse cilindro, são injetados ar e combustível. Essa mistura ao ser queimada origina a combustão, que gera calor e aumento de pressão no interior do cilindro. A força proveniente dessa reação empurra o pistão pra baixo que gira um eixo movimentando o carro. Era assim há cem anos e ainda continua assim nos dias de hoje.

O que evoluiu nos motores a combustão dos automóveis?
- A principal evolução se deu no material. Tivemos um significativo aumento na qualidade das ligas metálicas. Os primeiros motores eram fabricados em ferro fundido e hoje são confeccionados em liga de alumínio. Além disso, podemos destacar a eficiência de como a combustão ocorre. Nos anos 60, a eletrônica embarca no processo de combustão. No lugar do carburador, hoje temos computadores controlando cada milissegundo do funcionamento do motor. Ganhamos também em confiabilidade, pois até os anos 70, a manutenção necessária nos carros era grande. Os carros tinham um índice de quebra muito alto. Dos anos 70 até os dias atuais, isso diminuiu drasticamente. Hoje temos carros que andam até 70 mil km sem dar defeito nenhum. E, por último, não podemos deixar de citar a eficiência, pois temos menor consumo com alto desempenho, gerando menor impacto ambiental.

Que tipos de motores a combustão existem?
- Existe o motor movido à ignição por centelha, utilizado em carros e motos e que funciona com gasolina ou álcool; e os motores a diesel, empregados em caminhões, ônibus e carros. Ainda há também os motores a vapor, utilizados em navios.

Qual a diferença entre o motor à ignição por centelha do diesel?
- O princípio é o mesmo. Um queima óleo diesel e o outro gasolina, ou álcool, combustíveis mais voláteis. O diesel é mais econômico, consome menos combustível, entretanto o motor à ignição por centelha tem maior desempenho. Contudo, é preciso lembrar que essa fronteira está desaparecendo entre um e outro. Hoje em dia, muitas pessoas na Europa já andam com carro a diesel e nem percebem. Na corrida de Le Mans, por exemplo, já existem carros a diesel competindo.

O que é um cavalo de força?
- O cavalo é uma unidade para medir a potência de um motor. Essa terminologia vem dos primórdios século XIX. Quando se calculava a potência do motor, tentava-se igualar a força de um cavalo puxando uma carroça.

Hoje o carro elétrico já é uma realidade?
- O motor elétrico é uma solução para um transporte mais “limpo” e ecológico. Entretanto, o carro elétrico, que anda somente com bateria, ainda possui o grande problema de autonomia. Já o carro híbrido é melhor. Nele, temos o motor elétrico, que é carregado por um motor a álcool que aciona um gerador. Nesse caso, se ganha em autonomia com a vantagem do motor elétrico.

Quais máquinas foram inventadas depois do motor a combustão?

Resposta: Os automóveis, as embarcações, os ônibus, os caminhões, as máquinas de trabalho rural e de canteiros de obras, as máquinas da indústria em geral e até aviões.

Quais máquinas usam motor a combustão?

Então, o motor à combustão é o motor usualmente utilizado em veículos de transporte, como carros, motos e, até mesmo alguns aviões, como monomotores que utilizam motores à combustão em formato radial para movimentar suas pás e gerar, assim, o empuxo necessário para o vôo.

Quais os exemplos de motor a combustão do cotidiano atual?

Podem ser a gás, a gasolina, a álcool, a diesel, a metanol, a benzina, etc. Desses todos, os mais usados são os a gasolina, álcool e diesel.

Como eram os primeiros motores a combustão?

Os primeiros motores a combustão externa apareceram no século XVIII e o combustível utilizado era a lenha, naquela época abundante e de baixo custo. Estes motores a vapor eram geralmente utilizados em máquinas estacionárias.