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Capa do catálogo do Chrysler Turbine (Chrysler)

Nem sempre o sucesso sorri às boas ideias. Algumas vezes porque a ideia não é aplicada como deveria, outras vezes a idéia está à frente de seu tempo. O Chrysler Turbine é um grande ícone desse pensamento.

Nascido no meio do turbilhão tecnológico surgido após a Segunda Guerra Mundial, durante a Guerra Fria e em plena Corrida Espacial, as idéias efervesciam na cabeça dos projetistas, cada um tentando achar uma futuro mais ufanista que o outro, e idéias malucas estavam por toda parte, incluindo a de carros de propulsão nuclear que nunca precisariam reabastecer. Ainda bem que nem todas essas idéias se materializaram.

A década de 1950 foram os anos da turbina, assim como da energia nuclear e do foguete espacial.

Ela substituiu definitivamente o motor a pistão e permitiu que os aviões crescessem em tamanho e em potência muito além dos limites experimentados pelos motores a pistão. É claro que alguém, pensando num automóvel futurístico tinha que pensar num carro com propulsão por turbina. Outros tentaram, mas quem realmente levou essa possibilidade mais a sério foi a Chrysler.

Meu foco não é contar a história do Chrysler Turbine, mas sim mostrar detalhes técnicos interessantes e quase desconhecidos.

Minhas fontes de informação são um catálogo descritivo direcionado ao grande público, e uma brochura de informações técnicas que a Chrysler distribuiu na época do lançamento do Turbine.

 

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Contra-capa do catálogo do Chrysler Turbine

 

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Capa da brochura de referência técnica do Chysler Turbine (Chrysler)

Como funciona uma turbina?

Uma turbina é uma máquina que é bem simples em sua essência. Um compressor rotativo admite ar da atmosfera, aumentando sua pressão. Esse ar comprimido é aspergido por combustível e a centelha de uma vela gera a ignição. Os gases queimados ficam muito quentes e energéticos, forçando sua passagem de volta para atmosfera. Entretanto, antes de se verem livres, esses gases sopram uma turbina, mecanicamente conectada ao compressor por uma árvore de transmissão. Quanto mais a turbina gira, mais ar o compressor comprime.  Este é o princípio da turbina pioneira, invenção inglesa, mas utilizada na 2ª Guerra Mundial apenas pelos alemães.

 

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Diagrama de uma turbina simples (livro “Rolls Royce – The Jet Engine”)

Um fato interessante é que, embora uma turbina funcione de forma muito diferente de um motor a pistão, o trabalho termodinâmico sobre os gases é muito semelhante, e podemos emparelhar os 4 tempos do motor de ciclo Otto com as modificações que os gases passam ao fluir através da turbina.

 

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Comparação entre os estágios de uma turbina e os tempos de um motor a pistão (livro “Rolls Royce – The Jet Engine”)

Um fator importante na comparação entre motores a pistão e turbinas é que os primeiros funcionam modificando os gases em estágios (“tempos”), enquanto as turbinas fazem isso de forma contínua. Isso torna as turbinas menos propensas a vibração, com maior rendimento da energia do combustível (rendimento térmico) e ainda são muito mais simples, dispensando complexos sistemas auxiliares como comando de válvulas. Nas turbinas, o sistema de ignição utiliza uma vela semelhante à usada nos motores Otto, porém elas centelham continuamente, sem necessidade de um sincronismo tão cerrado com o motor como acontece nos motores Otto.

Turbinas trabalham com pressões medianas, que mudam de forma contínua ao longo da máquina, enquanto motores a pistão geram picos de pressão durante a fase de combustão/expansão para baixar logo em seguida.

Outra importante diferença é que as turbinas trabalham muito mais quentes que os motores a pistão, e isso aumenta seu rendimento térmico para muito além do potencial dos motores a pistão. Isso se explica pela Lei de Carnot.

Enquanto bons motores de ciclo Otto aspirados nunca passam a barreira dos 35% de rendimento térmico, nas turbinas esse valor pode chegar a 60%.

 

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Gráficos de temperatura, velocidade e pressão ao longo de uma turbina (livro “Rolls-Royce – The Jet Engine”)

A turbina automobilística

Normalmente pensamos numa turbina como motor de avião. Lá, o sopro da turbina substitui o ar bombeado pela hélice dos aviões convencionais. O tipo de propulsão proporcionado pelas turbinas aeronáuticas é muito semelhante em efeitos mecânicos ao oferecido pelos foguetes, com a diferença que os foguetes precisam carregar alguma forma química de oxigênio (comburente) da mesma forma como faz com o combustível, enquanto a turbina capta o oxigênio da própria atmosfera. Daí, tanto a propulsão por foguetes como por turbinas são chamados de propulsão por reação.

 

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Diferença entre aviões com propulsão por hélice e por reação (livro “Rolls Royce – The Jet Engine”)

Esse sistema de propulsão não serve para automóveis. Neles, o mais prático é tracionar através dos pneus. Mas como transformar a força de propulsão por reação das turbinas em torque de tração para os pneus? A resposta está na própria engenharia da turbina, parente dos gigantes imaginados por Dom Quixote de la Mancha.

 

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Diagrama simplificado da turbina do Chrysler Turbine (Chrysler)

Os velhos moinhos de vento são formas bastante primitivas de turbinas, e eles geram torque e potência mecânica através do sopro do vento. Então, impondo uma segunda turbina na saída da primeira, podemos transformar a potência de reação da turbina em energia mecânica útil. A turbina que capta essa energia de reação é bastante eficiente e potente, mas ela gira em alta rotação e oferece pouco torque, e é preciso colocar um redutor de engrenagens para reduzir a velocidade e aumentar o torque para transferir essa potência ao câmbio.

A turbina assim configurada possui dois estágios. O primeiro estágio é composto pelo conjunto do motor, com o compressor, câmara de combustão, árvore e turbina motora. Já o segundo estágio é constituído pela turbina movida e a árvore de saída.

Este conjunto é bastante eficiente, porém ainda desperdiça muita energia térmica. Embora não sejam usados em turbinas aeronáuticas, diversos mecanismos de recuperação de energia térmica foram desenvolvidos, de forma a reintroduzir esse calor na turbina, fazendo com que elas ofereçam o maior rendimento que pode ser obtido por uma máquina térmica. Esses dispositivos podem ser divididos entre recuperadores e regeneradores de calor. Esta é uma característica única das turbinas, não sendo possível usá-los em motores a pistão.

No caso da turbina do Turbine, a Chrysler utilizou um sistema de regenerador, que nada mais era que um disco rotativo formado por uma tela metálica, que ao girar entrava em contato com os gases quentes do escapamento e depois entrava em contato com o ar vindo do compressor, aquecendo-o.

 

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Esquema do regenerador e visão do conjunto da turbina do Chrysler Turbine (Chrysler)

Para criar um pacote mecânico conveniente, foi usado um par de regeneradores laterais, com eixo de rotação perpendicular e concêntrico às árvores do primeiro e segundo estágios.

O esquema básico da turbina do Turbine fica configurada da seguinte forma:

 

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Diagrama básico da turbina do Turbine (Chrysler)

– A turbina real

A turbina real do Turbine apresenta o seguinte aspecto:

 

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Vistas da turbina (Chrysler)

O aspecto exterior é bastante diverso da de uma turbina aeronáutica, com formas circulares laterais moldadas pelos regeneradores.

Na parte frontal, há um conjunto de sistemas auxiliares, com redutores responsáveis pelo acionamento dos regeneradores, pela  injeção de combustível, lubrificação, e há ainda um computador hidráulico simples para funções de regulação das funções da turbina.

A vista em corte desta turbina é vista a seguir:

 

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Vista em corte da turbina (Chrysler)

Parece complexo, mas não é. Na verdade é bastante simples.

A carcaça da turbina é bipartida, e lembra mais uma armação do que os blocos sólidos usados nos motores a pistão:

 

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Carcaça da turbina (Chrysler)

O conjunto de árvores, compressor e turbinas do primeiro e segundo estágio é bastante simples, com compressor do tipo radial e turbinas do tipo axial. Compressores e turbinas do tipo radial transformam potência mecânica de forma diferente de seus correspondentes de fluxo axial. Turbinas e compressores radiais lidam com fluxos pequenos e com altas pressões, enquanto turbinas e compressores axiais lidam com grandes fluxos e e baixas pressões.

Observem que a rotação do segundo estágio é contrária à do primeiro estágio. A explicação está na aerodinâmica.

Uma asa de avião gera sustentação pela diferença de velocidade que existe entre o ar e a asa. Para decolagens e pousos com a menor velocidade possível, é desejável que o vento sopre a frente do avião e nunca a cauda.

O fluxo que sai da turbina de primeiro estágio possui uma velocidade de giro concordante com a desta turbina, e fazer a turbina do segundo estágio girar em sentido contrário aumenta a eficiência desta. Um efeito colateral desejável do segundo estágio contra-rotante é que o conjunto do primeiro estágio apresenta efeitos de um giroscópio (pião de criança) que tendem a manter o carro em linha reta, se opondo a movimentos em curva, e que são compensados pelo segundo estágio girando em sentido oposto.

 

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Conjuntos móveis do primeiro e segundo estágios (Chrysler)

Entre as turbinas há um conjunto de aletas redirecionáveis que modificam a forma como a turbina do segundo estágio recebe o fluxo vindo do primeiro estágio, mudando a potência transferida ao câmbio. Conforme o ângulo de incidência, estas aletas podem gerar potência em condição econômica, passando para alta potência a até um freio motor tão ou mais potente que a de um grande motor V-8. Um acionador gira uma coroa em torno da turbina, e esta coroa gira em sincronismo todas as aletas no mesmo sentido. A posição do acionador é determinada pela diferença de pressão entre um sinal hidráulico vindo do câmbio contra a abertura de uma válvula acionada pelo pedal do acelerador.  O mesmo computador hidráulico controla automaticamente a alimentação de combustível para o primeiro estágio. Resumindo, o controle da potência de saída pelo acelerador é feito pela ação das aletas de incidência variável modificando o comportamento do segundo estágio, enquanto o computador hidráulico se encarrega de fornecer ao primeiro estágio o combustível necessário para haver a potência conforme exigido.

 

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Diagrama de funcionamento das aletas de incidência variável (Chrysler)

 

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Conjunto de acionamento das aletas de incidência variável (Chrysler)

 

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Detalhe de uma aleta de incidência variável (Chrysler)

Diferente das turbinas aeronáuticas e estacionárias que possuem câmaras de combustão únicas em forma de anel ou de múltiplas câmaras de combustão idênticas distribuídas radialmente, a turbina do Turbine é única e posicionada na parte baixa do conjunto. A câmara nada mais é que uma caixa de “lata” com aberturas para a passagem do ar. Há um injetor que  nebuliza combustível na corrente de ar e um centelhador, semelhante a uma vela de carro, porém com centelhamento muito mais potente e constante.

 

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A câmara de combustão (Chrysler)

Nas laterais do conjunto são instalados os regeneradores. Sua rotação é impulsionada por meio de uma coroa de engrenagem na borda, e uma árvore inferior transversal transmite a rotação da árvore do primeiro estágio com enorme fator de redução, de forma que os regeneradores giram a baixa rotação.

 

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Regenerador (Chrysler)

Diferente dos automóveis convencionais, a turbina um componente elétrico de função dupla, que funciona como motor de partida e depois como gerador para o sistema elétrico.

Enquanto os motores a pistão exigem motores de partida com grande redução mecânica para oferecer alto torque com baixa velocidade para vencer a compressão dos cilindros, a turbina não oferece resistência por compressão, mas necessita de alta rotação para que o procedimento de partida seja finalizado com a injeção e ignição do combustível.

 

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Gerador / Motor de Partida (Chrysler)

A turbina parte facilmente, mas o faz ainda mais fácil se o motorista der a partida sem pisar no acelerador.Durante a partida, a potência de centelhamento era aumentada para compensar a baixa temperatura da câmara e a falta de vaporização do combustível. Quase que imediatamente após a partida, a câmara de combustão atinge a temperatura de trabalho e o carro pode ser usado normalmente. Diferente dos carros convencionais, o Turbine não tinha uma fase inicial de aquecimento do motor após a partida a frio.

O sistema de escapamento era diferente do convencional. Como a turbina lida com fluxo de alta velocidade, os dutos não poderiam oferecer grande restrição a este fluxo. Eles também abafavam facilmente o som agudo da saída da turbina. No Turbine haviam dois dutos, cada um ligado à saída da tampa do regenerador.

 

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Sistema de escapamento (Chrysler)

Este conjunto apresentava curvas de torque e potência muito diferentes dos motores a pistão.

O diagrama completo do sistema da turbina do Turbine fica assim:

 

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Diagrama completo de funcionamento da turbina (Chrysler)

A curva descendente de torque tornava o veículo muito bom de arrancada a partir da imobilidade, mas sentia-se a perda de força com o aumento da velocidade. Porém, diferente dos motores convencionais, onde a troca ascendente da marcha faz o motorista sentir um degrau descendente de força impulsora, no Turbine esse degrau era muito menor, gerando um comportamento mais homogêneo.

 

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Curvas de torque e potência da turbina (Chrysler)

 

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Painel de instrumentos do Chrysler Turbine (Chrysler)

Para o motorista, evidentemente, o gerenciamento da turbina exigia instrumentos diferentes dos regularmente instalados nos automóveis padrão. Não há um termômetro da água de arrefecimento porque não existe um sistema de arrefecimento (quanto mais quente a turbina, melhor). Em compensação há um medidor da temperatura do ar admitido, fator importante par ao rendimento da turbina.

Notem a luz-espia de da luz de pressão do ar do freio. A turbina não gera vácuo como os motores convencionais, inviabilizando o uso de servofreio convencional. No seu lugar, um pequeno compressor de ar acionava uma espécie de servofreio ao contrário. Como este ar comprimido era provido por dispositivo auxiliar não necessário ao funcionamento da turbina, uma falha neste sistema não afetaria o funcionamento do motor e o motorista nada sentiria até precisar dos freios. Daí a necessidade da lâmpada de alerta.

 

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Cilindro-mestre do sistema de freios e dispositivo auxiliar de pressão positiva (Chrysler)

As vantagens anunciadas pela Chrysler

Segundo a Chrysler em sua brochura técnica, a turbina oferece várias vantagens sobre os motores convencionais.

– Simplicidade: a turbina possui 80% menos componentes que um motor convencional equivalente;

– Ausência de vibração: a turbina opera por fluxo constante com peças rotativas balanceadas, Não há movimentos alternativos nem grandes massas oscilantes;

– Gases de escapamento frios, combustível completamente queimado e baixa emissão de monóxido de carbono;

– Sobrecarga no motor não gera sua parada: a independência mecânica entre o primeiro e o segundo estágio garante o funcionamento do motor mesmo com o travamento da árvore de saída pela transmissão (a Chrysler não dizia diretamente, mas dava a entender que é um motor a prova de motorista “barbeiro”);

– Leve e compacto: a turbina possui tamanho equivalente o de um motor V-8 de mesma potência, porém dispensa sistemas acessórios volumosos, como o sistema de arrefecimento. A turbina também possui muitos espaços vazios internos, ao contrário dos motores a pistão com blocos sólidos, tornando-a muito mais leve;

– Partida a frio facilitada: a turbina parte facilmente, mesmo em climas muito frios, e atinge temperatura de funcionamento quase instantaneamente;

– Não necessita de anti-congelantes: como a turbina trabalha a quente e os pontos que necessitam de refrigeração possuem fluxo de ar frio para tanto, ela dispensa radiadores e não possui água que possa congelar no inverno;

– Opera com uma grande variedade de combustíveis: por não ser tão dependente das propriedades de vaporização do combustível e nem oferecer condições de detonação, a variedade de combustíveis utilizáveis é enorme.

– Consumo de óleo mínimo: o óleo não entra em contato com a mistura a ser queimada e também não tem de lubrificar grandes áreas de peças deslizantes. O óleo não tem perdas nem sofre desgastes, durando muito tempo;

– Dispensa quase que totalmente a manutenção.

Nem tudo são flores

Um problema comum que todo profissional que lida com informações tem de lidar é com a diferença entre o que é dito e o que é fato, e este é o caso do Turbine, e várias destas características ruins, desprezadas nos materiais de divulgação, levaram ao fracasso do projeto.

Para começar, o Turbine tinha uma resposta estranha para o motorista.

Turbinas aeronáuticas tinham um problema técnico sério nessa época. Elas eras difíceis de reacelerar. Alguns aviões, especialmente grandes bombardeiros, pousavam com um paraquedas de freio aberto (que serviria de inspiração aos carros de arrancada) porque precisavam das turbinas aceleradas em caso de ter de abortar o pouso.

No Turbine, havia um sério atraso entre o comando no acelerador e a resposta do motor. Psicologicamente era perturbador pisar no acelerador para uma ultrapassagem e o carro demorar alguns segundos para responder ao comando.

A curva de torque e potência também interferiam. Motoristas estão acostumados com motores de curva de torque plana e curva de potência parabólica com pico em alta rotação. É um tipo de veículo que responde de forma homogênea aos comandos do acelerador. O Turbine, ao contrário, perdia muito em comportamento com o aumento da rotação e da velocidade, aumentando a preocupação do motorista sobre ter ou não potência para uma manobra em alta velocidade.

Em marcha-lenta, outra calamidade. O primeiro estágio girava em alta rotação em marcha-lenta e exigia muito combustível para se manter em funcionamento. Além do incômodo ruído agudo, consumia-se muito combustível e o carro e o ar em torno dele aqueciam em demasia.

Na parte de emissões, outro problema. A queima completa do combustível ocorre na turbina porque ela ocorre com mistura pobre, com excesso de ar. A turbina também é eficiente em função da alta temperatura dos gases queimados. Tanto a alta temperatura como o excesso de oxigênio são fatores para a formação dos tóxicos óxidos de nitrgênio (NOx), e a turbina do Turbine gerava muito desses gases. Além da função de recuperar energia térmica e aumentar o rendimento, os regeneradores conseguiam uma boa redução na emissão de NOx, mas ainda assim elas eram consideráveis. Este foi um fator que a Chrysler nunca conseguiu contornar completamente.

Ainda da parte da Chrysler, apesar da propaganda da significativa redução no número de peças, havia a dificuldade com a engenharia de materiais utilizados. As ligas de aço usadas nas turbinas e na câmara de combustão eram especiais e eram muito caras na época para uma produção em massa.

Outros setores não viam o Turbine com bons olhos.

Um veículo que dispensa manutenção não interessa a todo um setor que vive de vender peças de reposição e serviços de manutenção (algo que hoje se verifica quando se refere a carros elétricos).

A capacidade multicombustível do Turbine não era interessante para o setor de combustíveis. O motor podia rodar facilmente com óleo diesel, óleos vegetais dos mais variados, querosene, numa lista quase interminável. Haviam muitos produtores rurais nos EUA que produziam óleo de milho, e eles poderiam usar esse óleo para abastecer seus carros.

Um dos poucos combustíveis que não podiam ser utilizados pelo Turbine também era um problema. A turbina não aceitava a gasolina padrão da época, por causa da adição de chumbo como antidetonante. Ao queimar este tipo de combustível, o chumbo gerava incrustrações e corrosões em partes vitais da turbina, comprometendo sua vida útil. Era algo que evidentemente afetava o motorista comum, mas menos visivelmente afetava um grupo que faturava alto com a distribuição de chumbo tetraetila para os combustíveis, grupo que ficou visível quando leis ambientais americanas tentaram eliminar o chumbo dos combustíveis.

O futuro

Como dito no começo desta matéria,  o uso da turbina num automóvel na primeira metade da década de 1960 era uma boa idéia, porém fracassou porque era uma idéia à frente de seu tempo e também foi aplicada da forma errada.

Turbinas não são tão amigáveis à variação de carga quanto motores a pistão, e esta é uma característica dos automóveis. Entretanto, as turbinas são capazes do dobro do rendimento térmico destes.

Numa era onde economia de combustível vem se tornando uma luta diária nos laboratórios, e começamos a ter esse resultado chegando nas ruas na forma de carros elétricos e híbridos, estes conceitos abrem uma lacuna para o ressurgimento da turbina automobilística.

Há um tipo de carro híbrido, o tipo série, onde a tração do veículo é totalmente elétrica, e a função do motor é recuperar a carga das baterias acionando um gerador. São motores pequenos e que operam em regime estacionário, com rotação e cargas constantes para alcançar o máximo de rendimento energético. Tudo neste tipo de aplicação faz da turbina uma opção melhor.

Muitas das dificuldades técnicas enfrentadas pela Chrysler há 50 anos hoje já foram contornadas. Temos aços de alta liga para turbina a preços e volumes de produção acessíveis e melhores tecnologias de fabricação para eles. catalisadores mais eficientes. E se realmente há uma crise do petróleo rondando e o futuro da energia está na biomassa, uma turbina multicombustível será mais que meramente uma conveniência.

Este é o legado do Chrysler Turbine.

 

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Logotipo do Chrysler Turbine (Chrysler)

 

AAD

 

Sobre o Autor

André Dantas

Engenheiro Mecânico / Mecatrônico formado pela USP/São Carlos e técnico eletrotécnico pela Escola Técnica Federal de São Paulo. É um tipo de Professor Pardal e editor de tecnologia do AUTOentusiastas. Também acumula mais de 20 anos de experiência em projeto, montagem, ajuste e manutenção de máquinas e equipamentos pesados com sistemas de automação além uma empresa de Engenharia Pericial com foco no ramo automobilístico.

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  • Daniel Shimomoto

    Belo artigo, André! Nunca tinha conseguido achar maiores detalhes do Chrysler Turbine!

    Interessante como as turbinas a gás tiveram um salto tecnológico assombroso nos ultimos 70 anos (considerando o ano de 1943 – introdução do Me-262).

    • Daniel, eu estava em atraso com matérias e precisava tirar rápido um coelho da cartola. Por sorte, eu tenho uma “pequena” biblioteca pessoal que é um verdadeiro criadouro de coelhos bem gordinhos. Bastou procurar lá e pude escolher a dedo um coelhinho bem graúdo.
      A primeira turbina foi inglesa e não alemã. Os ingleses começaram primeiro mas se atrasaram e os alemães usaram as turbinas primeiro na guerra. Mas os ingleses já tinham dois modelos voando com turbinas, o Gloster Meteor e o Vampire (de cauda dupla).

      • Daniel S. de Araujo

        Ah, sim a primeira turbina foi inglesa mesmo, Frank Whittle mas do ponto de vista operacional foi o Me262. Teve um ensaio “hibrido” o Caproni Campini de 1940 que usava um motor de compressão interna para girar um compressor, havia uma camara de cobustão e os gases quentes impeliam o engenho…

        Se não me falha a memória, o Gloster Meteor foi posto em vôo a toque de caixa 1944 (ele não era uma aeronave 100% como o Me262) para fazer frente as bombas V1, mas depois eles acabaram sendo retirados para aperfeiçoamento, cessada a ameaça das “noballs” (V1).

        Seja como for, nunca houve um embate entre Meteor versus Me262

  • Newton (ArkAngel)

    Não me lembro o nome neste momento, mas existe uma moto que usa turbina de helicóptero. Motores de helicóptero são compactos e potentes, um típico motor desses de porte médio gera cerca de 750 shp a 33000 rpm. O torque no rotor principal é descomunal, pois a rotação reduz-se de cerca de 30000 rpm na saída da turbina para cerca de 200 rpm no rotor.

    • Essas turbinas de helicóptero são mesmo fenomenais. E elas não diferem muito do esquema do motor do Turbine, pois o que interessa não é o sopro de gases, mas a potência mecânica na ponta da árvore de transmissão.

    • AlexandreZamariolli

      O nome da moto é MTT (Marine Turbine Technology) Y2K.

  • Fabio Vicente

    André, eu já tinha ouvido falar deste carro, mas sobre o conceito do motor do tipo turbina eu nunca li nada mais detalhado do que este post. Está de parabéns por explicar de forma muito clara os meios de funcionamento deste tipo de mecânica.
    Como você falou, essa arquitetura de motor abre um precedente interessante nos dias de hoje. Acredito que com a maior acessibilidade da eletrônica, os problemas comuns à época poderiam ser resolvidos com algum investimento em pesquisa. De repente, usar este tipo de motor com um esquema de propulsão com célula de hidrogênio… é uma viagem, mas não deixa de ser uma ideia.

  • Antonio

    Posso estar enganado, não sei nada de engenharia, mas acho que como dito no final do texto, com as novas tecnologias, essa turbina faria um casamento muito feliz com o câmbio cvt. Boa tarde dos problemas citados seriam contornados pelo câmbio. Mas isso é achismo, repito.
    De qualquer forma, fica claro que o maior problema dessa tecnologia é a dispensa da manutenção (ou quase isso). Quem fabrica carros quer que o mesmo fique obsoleto ou necessite de troca de peças de tempos em tempos.

    • Antonio, em termos de câmbio CVT você faz a parte de manter a turbina restrita na rotação ideal, mas não na carga ideal. Aí se perde muito. Tem o problema do consumo e do calor em marcha-lenta. Num híbrido em série temos a condição ideal, porque a partida é instantânea, ela já assume a carga de regime e é desligada quando as baterias atingem a carga máxima. Então tira-se proveito 100% do tempo do alto rendimento da turbina.

  • Rodolfo

    Interessante. Mas eu odeio o ronco das turbinas dos ônibus coletivos com motor traseiro de São Paulo-SP, alguém devia obrigar eles ab afar melhor o som da turbina. Pois quem está do lado de um ônibus desses não aguenta.

    • Rodolfo, concordo com o ruído, especialmente quando o motor é desacelerado.
      O ruído dos turbos vem de seu parentesco com as sirenes mecânicas usadas por muitos anos pelas ambulâncias e carros de bombeiros.

    • Bob Sharp

      Rodolfo e André
      Acho que o barulho a que vocês se referem não é do turbocompressor, mas do ventilador do radiador, algo inadmissível, alto demais. Alguém errou feio nisso.

      • Daniel Shimomoto

        Isso Bob! os ventiladores modernos estão com 9 e até mesmo 11 pás com acoplamentos viscosos. Conjugados com a saia do radiador, fazem um barulho infernal. Minha antiga Ford Ranger parecia que ia levantar vôo quando acoplava o ventilador. Hoje até os caminhões estão empregando acoplamentos viscosos, uma vez que os motores já não superaquecem mais, quando em carga, como ocorria nos Perkins e mesmo nos MBB OM-352, não precisando mais de ventilador 100% do tempo acoplado!

        Muitos ônibus estão se utilizando desse sistema também. Mas numa cidade como São Paulo, esquenta-se muito o motor no trânsito e o acoplamento deve ficar bastante tempo acoplado. Fora os “mexânicos” que devem calçar o acoplamento para funcionar 100% do tempo.

    • Lucas dos Santos

      Rodolfo, André e Bob,

      Não sei de que ruído vocês estão falando, embora eu ande de ônibus diariamente.

      Seria, por acaso, esse “sibilo” que se ouve neste vídeo, por exemplo?

      Em caso positivo, esse ruído seria do retarder (freio-motor?) em veículos equipados com caixas de câmbio Voith, conforme demonstra este outro vídeo:

    • RicoHP

      E o ruído altíssimo que o alívio do balão de ar comprimido faz?!!!
      Terrível !!!!!!!!

    • Ilbirs

      Se for o que estou pensando, é pelo fato de a maioria absoluta dos ônibus paulistanos usar mecânica Mercedes. E motores Mercedes, como sabemos, têm um som feio pra dedéu e completamente fora do padrão acústico normal e esperado para algo de seis cilindros em linha:

      Claro que o exemplo que passei é mais extremos e o som da Mercedes melhorou um pouco, mas ainda está naquele padrão auditivo de “barítono de taquara rachada” que conhecemos bem:

      Claro que comparar o ruído interno com o de passagem é meio difícil, até porque não achei vídeos, mas imagino que seja aquele som de ventilador a que o Bob se referiu, que é algo como um “uóóóóóóóóóóóóóó” audível principalmente para quem estiver no lado direito da calçada e um ruído em um padrão completamente diferente do apito que uma transmissão Voith dá quando em desaceleração.
      Ainda assim, o tal som com padrão “barítono de taquara rachada” dos motores da Mercedes é daqueles cujo padrão ecoa de uma maneira que não ouvimos ecoar quando o ônibus urbano é Scania ou Volvo, que emitem um som mais assobiado.

      Não sei se esse ruído se deve ao fato de ônibus urbanos terem escapamento elevado, uma vez que os Mercedes de turismo soam mais agradáveis e seu escape é na altura do para-choque. Alguém anteriormente lembrou-me de que os ônibus urbanos encarroçados pela própria Mercedes (O-371) tinham som agradável, do qual me lembro bem (eram os ônibus de regra da antiga CMTC no fim dos anos 1980 e começo dos 1990), bem como mencionou o exemplo da Marcopolo. No caso específico do O-371 urbano, havia o fato de seu escape ser embutido por dentro da coluna traseira, o que pode gerar alguma contenção acústica. Já em relação aos da Marcopolo não saberei o que ocorre.

      • Newton (ArkAngel)

        Hehe, gostei da folga na direção…
        Esses motoristas são mestres em “moer” os motores.

      • Lucas dos Santos

        Esse motor OM-366-LA usado no antigo OF-1721 tem um barulho ensurdecedor! Felizmente, todos os OF-1721 da minha cidade que usavam esse motor já foram substituídos.

        Agora os ônibus daqui são OF-1722, OF-1722M, OF-1418 ou OF-1721 BlueTec 5, todos com motor quatro-cilindros OM-904-LA ou OM-924-LA. Bem mais silenciosos! Exceção, obviamente, dos ônibus articulados, que são O-500-MA, com o motor seis-cilindros OM-457-LA.

        Ah, e só para não dizer que só tem Mercedes por aqui, tem 4 (sim, apenas quatro) articulados Scania K310IA (6 x 2), com o silencioso motor cinco-cilindros DC9-110-310.

    • Newton (ArkAngel)

      Rodolfo, a maior fonte de ruído nesses ônibus é o ventilador do motor, fazum barulho semelhante a um rugido.

  • Short Wheelbase

    É, se os motores a pistão reinam soberanos, exceto na aviação comercial, algum motivo tem. Na altura do campeonato, tentar mudar alguma coisa, inventar uma tecnologia inovadora ou convencer o mundo com alguma idéia nova é praticamente impossível. Se em tantas décadas atrás já era assim, imagina hoje.

    • Fabio Vicente

      Em partes eu discordo.
      Aos poucos, o sistema de propulsão hibrida vêm conquistando sua parcela de mercado, e os carros totalmente elétricos também – vide o Tesla Roadster por exemplo.
      Claro, a confiabilidade do motor a pistão é inquestionável, mas com os avanços de hoje em dia, eu acho que valeria a pena pesquisas relacionadas a motores do tipo turbina. O problema é vontade dos fabricantes em investir em pesquisa e desenvolvimento, visto que os bean counters estão reinando absolutos nas grandes corporações. A Chrysler possui um certo expertise neste tipo de motor – embora defasado. De repente, vale a pena retomar este assunto…

    • Short, isso que você diz chama-se “convergência tecnológica”, e já escrevi sobre ela aqui no Ae. Uma solução se torna majoritária enquanto o paradigma tecnológico permanece estável. Quando o paradigma muda, abre-se a oportunidade para outras tecnologias. É o caso retratado aqui.

  • Marco de Yparraguirre

    Bem que a Lotus tentou no início dos anos 70,mas também não deu certo na Formula 1,apesar do carro rodar sempre em alta rotação.

    • É bom lembrar que o Emerson Fittipaldi é o único piloto da F1 a ter pilotado um carro turbina em corrida oficial pela categoria, nos tempos da Lotus.

  • BlueGopher

    Genial a iniciativa da Chrysler, naqueles incríveis anos 60, em desenvolver um projeto tão revolucionário como este.

    E muito bem lembrada por você a possível aplicação de uma pequena turbina para recarga de baterias em carros híbridos-série, quem sabe não veremos isto dentro de alguns anos?

    • BlueGopher, há muita discussão a respeito. Locomotivas diesel-elétricas de alto rendimento usam turbinas acionando um gerador enquanto motores elétricos fazem toda tração. Essas turbinas possuem sistemas de recuperação e regeneração de energia térmica para melhorar o rendimento. São as locomotivas de operação mais econômica que existem, mas são de aquisição mais cara.

  • Henrique

    Pra esquentar o debate: que tal um automóvel híbrido que armazena energia da turbina para complementá-la nas retomadas?

    • Henrique, carros híbridos já fazem isso. Quando a potência elétrica exigida é muito alta (como numa ultrapassagem em subida de serra), o motor/gerador fornecem um fluxo de potência suplementar ao oferecido pelas baterias. Carros híbridos podem ser muito mais potentes que carros convencionais consumindo muito menos. O fluxo de potência nos híbridos é bastante complexa e merece uma matéria a respeito.

  • V_T_G

    Imaginem um hibrido com um motor deste tipo alimentando motores elétricos!

    • AlexandreZamariolli

      O Volvo ECC (Environmental Concept Car), de 1992, que mencionei no meu outro comentário, era assim.

  • Lemming®

    Acredito que seria uma solução muito interessante como “carregador” do motor elétrico em carros hibridos!
    O mesmo para o motor Wankel pois acredito que a alta rotação poderia ser aproveitada no gerador.

    • Lemming, motores Wankel são classificados como um intermediário entre os motores a pistão, apresentando vantagens e defeitos comuns aos dois tipos.

      • Lemming®

        Na verdade tinha imaginado a montagem de um tipo de “dínamo” no eixo do rotor Wankel já que o mesmo é capaz de girar em altas rotações e ser pequeno (volume).
        Grato pela resposta.

  • Marlon

    É verdade Short…Em 1900 onde a tecnologia era absurdamente limitada e precária, existia o motor a combustão com pistão, válvulas, virabrequim, etc… 114 anos depois com a tecnologia extremamente avançada na computação, etc…Os carros que temos disponíveis utlizam o mesmo motor a combustão, com pistão, etc…e por mais que tenham evoluído, para 114 anos acho uma evolução extremamente pequena, não conseguiram sequer mudar o conceito do funcionamento.

  • CARPANO

    Bela aula de engenharia. Você levantou um ponto interessante que eu nunca tinha pensado, sobre a manutenção de carros elétricos.

    • Carpano, o carro elétrico é exatamente o tipo de eletrodoméstico que vc tem em casa. Que manutenção vc dá ao seu liquidificador ou à sua geladeira? Fora pneus e amortecedores, a manutenção do elétrico não existe.

      No caso do elétrico, há outra preocupação.
      Diferente das tecnologias de motores a combustão, as tecnologias de motores elétricos e inversores é bastante disseminada. Quando o mercado de carros elétricos se firmar no mercado, imediatamente uma miríade de fornecedores que nunca foram do meio autmobilístico passam a concorrer com quem é do meio há 1 século.
      O carro elétrico permitirá também a montagem modular e upgrades, assim como hoje os entusiastas por jogos de PC’s montam seus computadores, componente por componente.

      • CARPANO

        Justamente isso! Nunca tinha parado pra pensar que não há preocupação com o sistema de arrefecimento, lubrificação, valvulas. Somente Pneus e suspensão.
        as peças aftermarket começarão a ser vendas por GE, Siemens… e etc… q mundo novo!

      • Luiz_AG

        O que seria maravilhoso… Diminuiria a poluição por descarte de veículos. Eu ficaria muito feliz em ter um carro por anos só trocando os componentes que foram gastos e atualizando-os conforme a necessidade.
        Fico pensando em obsolecência programada, porque não é feito isso com motores, câmbio,etc.

      • Fernando

        Fazendo um paralelo com modelismo, a única coisa que desgastava eram as escovas/carvões dos motores, que em alguns era até bastante.

        Imaginando nos carros como o Turbine ou elétricos, resta manutenção em itens como lonas/pastilhas e discos de freio, lubrificação em pontos específicos, e inclusive do fluído de freio.

        Componentes de suspensão como buchas, bieletas, terminais, caixa de direção, rolamentos das rodas… apesar de alguns destes serem possivelmente melhorados(principalmente pensando nos freios com regeneração) a conta aparecerá depois, principalmente quando a bateria de um elétrico se degradar.

  • Ilbirs

    Achei um vídeo interessante sobre o programa de turbinas da Chrysler, que durou até 1983:

    Também temos dois vídeos de carros que podem ser considerados “mulas” de teste do Turbine:

    E um vídeo do Turbine em movimento:

    Vamos lembrar que não foi só a Chrysler a testar turbinas em carros. Contemporaneamente ao Turbine, a Rover também testou sua turbina e chegou a correr com um carro a tal propulsão na Le Mans de 1965, chegando em sétimo lugar:

    Onze anos antes, a Fiat teve o Turbina, um protótipo para mostrar a tal propulsão:

    http://www.influx.co.uk/wordpress/wp-content/uploads/2013/02/fiat_turbina_05.jpeg

    http://www.zarattini.com/fiat-1900/fiat-turbina-x1.jpg

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Fiat_Turbina_Museo_Nazionale_dell'Automobile_di_Torino.jpg

    Em 1981, também tivemos o Mercedes Auto 2000, que usava tal tipo de propulsão (infelizmente não achei vídeo com a turbina em movimento):

    http://blog.mercedes-benz-passion.com/wp-content/gallery/auto_2000_forschungsfahrzeug/1024_486160_849154_861_484_652356auto2000_1.jpg

    Por fim, em 1987 tivemos o Toyota GTV, que usava uma turbina conciliada a uma transmissão automática de quatro marchas (provavelmente de algum Crown da época):

  • Luiz_AG

    Para quem tem curiosidade, vai um vídeo.
    http://youtu.be/5IF0VbUb_Ug

    • Christian Bernert

      Depois de ver este vídeo eu lembrei de ter lido que uma das causas do insucesso deste carro foi que na sociedade americana dos anos 60 nenhuma mulher queria que seu marido comprasse e a obrigasse a andar em um carro que fazia ruído de aspirador de pó.
      E ele faz exatamente este ruido. Ri muito. Kkkkk.

      • Luiz_AG

        Eu particularmente acho esse ruído maravilhoso, principalmente quando a turbina está reduzindo de rotação.

  • Christian Bernert

    Parabéns pela excelente matéria André Dantas. Eu estava mesmo querendo ver alguém ressuscitar esta questão da turbina em automóveis.
    Eu li sobre este Chrysler a turbina ainda na década de 1980. Lembro de ter lido sobre todas as razões que levaram a turbina a ser desconsiderada na produção de carros em série na década de 1960 quando o carro foi construído. Lembro também de ter pensado que estas turbinas trabalhando em conjunto com um gerador elétrico, um motor elétrico e um acumulador de energia poderiam resultar em um bom conjunto.
    O alto rendimento térmico das turbinas aponta fortemente neste sentido. Já estou até vendo um carro híbrido com um tanque de 30 litros, abastecido com Etanol (por que não?) e com autonomia de mais de 1.000 km. Seria a autonomia que os híbridos não têm, aliada à economia que os motores a combustão não podem obter.

    • Christian, as centrais elétricas mais modernas utilizam turbinas a gás ou a vapor há muitos anos, em substituição aos motores diesel pelas razões de rendimento e excelente relação peso-potência. Até grandes navios vem trocando os grandes motores diesel por sistemas de turbinas a gás / motores elétricos para acionamento dos hélices.

  • guest

    Excelente texto, AAD. Obrigado por compartilhá-lo.

    Gostei também pelo texto, com fundamentos técnicos, vir ao encontro de algo que penso há anos: o uso de turbinas, em vez de motores a explosão, na geração de energia elétrica para uso em veículos híbridos. Imagino como seria interessante sua aplicação em ônibus urbanos com banco de baterias convencionais, bem mais baratas e com procedimentos de reciclagem e aproveitamento já estabelecidos há muitos anos, em vez das caras baterias de lítio.

    • guest, grato pelos elogios.
      Um sistema de turbina/gerador seria mais compacto e leve que com um motor diesel como os usados atualmente, e com a vantagem de usar qualquer combustível líquido.
      Até óleo de fritura de pastelaria, que hoje é rejeito tóxico nos esgotos da cidade, devidamente filtrado seria um bom combustível para estes ônibus.

  • Harerton Dourado

    Duas observações:

    Esse carro foi tema de um filme (assisti na sessão da tarde quando era criança);

    Como sua carroceria foi desenhada pela Ghia, notem a semelhança das lanternas traseiras com a ideia utilizada pelo Lincoln Futura (que virou o batmóvel da série dos anos 60).

    Abraços!

    • Hareton, o filme chama-se “The Lively Set”, com James Daren e Doug McClure. Pamela Tiffin no esplendor da juventude. Nos cŕeditos do filme, o Chrysler Turbine é mencionado na lista de atores, como se fosse humano.

      Sobre as semelhanças do Turbine e o Futura, George Barris comprou o Futura por US$ 1,00 da Ford e encostou o carro. Em 1966 ele transforma o Futura no Batmóvel mais icônico de todos os tempos e coloca na traseira um sistema de Venturi com injetor de combustível e vela de ignição no escapamento para criar o efeito visual de uma turbina impulsora, enquanto o seriado abusava do som de turbina enquanto o carro rodava. Todos os batmóveis de respeito a partir daí tinham algum detalhe de turbina em seu design.

  • Mineirim

    André Dantas,
    Como sempre, fantástico! Ao ler um artigo assim, dá até vontade de estudar Engenharia.
    O que pesa contra a turbina são a indústria já existente e o monopólio dos combustíveis.

  • RoadV8Runner

    AAD,
    Texto muito primoroso em detalhes e fácil de entender, como sempre (estava sentindo falta de seus textos aqui no AE).
    De fato, o uso de turbinas em veículos híbridos em série é algo que deveria ser mais pensado pelos fabricantes, pois o melhor rendimento térmico das turbinas para gerar eletricidade tornaria o veículo ainda mais eficiente, sem contar o provável menor peso do veículo.

    • braulio

      Road, essa confusão é comum, mas turbinas NÃO têm rendimento térmico superior a um motor a combustão interna. No máximo se equivalem, sendo que projetos ruins nesse aspecto se justificam (justificavam) em ambos os motores, dependendo da aplicação. As turbinas são preferidas pela indústria aeronáutica por serem consideravelmente mais leves que motores à pistão equivalentes (há rumores sobre motores de 90 cv e 15 kg sendo usados por aí…)

    • RoadV8Runner, grato pelos elogios.

      Vemos essa aplicação em outros meios de transporte, como locomotivas e navios com resultados práticos. Acredito que logo surjam protótipos de carros com essa característica.

      Acho que ainda não saiu para os fabricantes não assustarem os consumidores com tantas mudanças de uma vez.

  • AlexandreZamariolli

    Bom, se eu já era apaixonado por esse carro (talvez o único “flex” que me encantou até hoje…), imaginem agora, depois de uma aula dessas!

    Esse esquema da turbina conectada a um gerador tocando motores elétricos foi usado no Volvo ECC (Environmental Concept Car), de 1992:

  • Joveline Canary

    Presumo que apenas capacitores e o dimensionamento adequado do conjunto será o ideal. A troca de um conjunto inercial e seus problemas de parafernália, manutenção mecânica e giroscópios de direcionamento do veículo por capacitores será o mais adequado, até porque presumo que a mesma massa de capacitores eletrolíticos acumule mas energia (J) do que a massa do volante inercial. Alguém, cálculos, por favor!!!

  • Minerim, engenharia não é chata. É a mais pura beleza aos olhos daquele que sabe o que tem que ver.. O problema é que não sabem ensinar.

    • francisco greche junior

      Estou com vocês. Hoje mesmo eu falava sobre como tecnologias do passado são modernas ainda hoje, sendo alguma ainda superiores em aplicação de alto desempenho. Eu fico muito admirado sempre que leio sobre a grande capacidade do homem, dá indústria nessa época, década de 50 para 60.

  • Carlos

    Não esquecendo que o Turbine foi o único carro a ter um conta-giros que marcava absurdas 60.000 rotações por minuto. Claro que não era nem metade disso que chegava às rodas motrizes!
    Carlos
    Porto Alegre/RS

    • Bob Sharp

      Carlos,
      Reconheci-o pelo e-mail. Tudo bem por aí?
      Havia uma redução de cerca de 10:1 antes do câmbio automático de três marchas, de modo de 60.000 rpm o giro na entrada do câmbio caía para 6.000 rpm, 1/10.

  • Lucas dos Santos

    Bela aula, André.

    Uma dúvida: aquele aparato na lateral dos carros de Fórmula 3 é uma turbina? Em caso positivo, como ela funciona?

    http://www.thegrid.co.uk/index_files/F3%202008/AUssie-V8-f3-test.jpg

    • Bob Sharp

      Lucas
      É apenas uma caixa de ar com diâmetro de entrada de ar regulamentado para limitar potência. Salvo engano, esse diâmetro é de 32 mm.

    • Lucas, aquele “torpedo” na lateral do carro de Fórmula 3 é o que em engenharia se chama “Ressonador de Helmholtz”. É um volume vazio com uma abertura restrita. Uma das propriedades desse equipamento está no próprio nome: é um dispositivo com ressonância. Coisas muito diferentes são ressonadores de Helmholtz, como por exemplo, a caixa de um violão. No caso do Fórmula 3 ele é usado para equalizar a alimentação de ar do motor. O motor capta ar aos pulsos em frequências que variam junto com a rotação do motor, e o motor sozinho apresenta ressonâncias em função disso, com ganhos de potência em determinados regimes e perdas em outros. Para tornar a resposta do motor mais plana e mais utiilizável, se adiciona alguns ressonadores na alimentação e escape do motor, e assim se “puxa” a resposta do motor para onde for preciso. Assim, se o motor tem muita potência em alta rotação mas é fraco em baixa e média, o carro perde muito na saída de curva e só vai render na reta da metade pra frente. Com o ressonador, é possível melhorar a resposta do motor em baixa e média com perda na alta, e ele fica muito mais rápido ao longo da reta toda. Esse assunto é muito interessante e vale uma matéria pra explicar tudo isso direitinho.

      • Lucas dos Santos

        Bob e André,

        Grato pela atenção. Esse dispositivo sempre chamou a minha atenção e seu funcionamento deve ser muito interessante.

      • NightRider

        Seria como um plenum em carros que tem ITB ?

  • francisco greche junior

    Por isso que digo, o Ae é disparado o melhor lugar para alguém que verdadeiramente admira máquinas tão linda como carros e suas diversas correlações.

  • Paulo Araújo

    Que delícia de texto!

  • RoadV8Runner

    Certeza que turbinas não têm rendimento térmico superior se comparados aos motores alternativos? No texto o André até cita que motores ciclo Otto aspirados têm rendimento ao redor de 35%, enquanto as turbinas podem chegar aos 60%. Tudo bem que em aviões o uso de regeneradores não é possível, visto que os gases de queima do combustível é que geram o empuxo (exceção para os turbo-hélice), mas em aplicação automotiva o que vale é o rendimento do conjunto como um todo.

    • Road Runner, a resposta dele está meio certa. A turbina pura e simples tem rendimento limitado, pouco acima dos motores a pistão. É o caso do rendimento das turbinas aeronáuticas. Entretanto, quando começamos a falar em turbinas com recuperação e regeneração de calor, ou seja, reintroduzindo calor emitido na saída da turbina na sua entrada, conseguimos melhorar esse rendimento consideravelmente. Então, dependendo da literatura que se lê, obtém-se uma resposta diferente.
      Em sistemas de grande porte, as turbinas possuem custo de fabricação maior que motores a combustão e em aplicações estacionárias não ofereceriam vantagens tão significativas se o rendimento fosse o mesmo.

      • RoadV8Runner

        Para mim, o maior galho das turbinas a gás é a necessidade de usar materiais que suportem temperaturas extremas (caso da turbina, que recebe diretamente os gases da combustão), além da homogeneidade do material ter que ser a melhor possível, dadas as elevadas rotações de operação.

  • Bob Sharp

    Lucas
    Antes fosse só esse ruído. É muito mais alto. Vou gravar e colocar o vídeo aqui. Aproveitando, viu como o profissional do volante ignorou completamente a primeira placa “Pare”? É por isso que há tanto acidente em cruzamentos.

    • Lucas dos Santos

      Se puder gravar, ficarei grato, Bob. Pois não faço a mínima ideia de que ruído seria esse.

      Quanto à placa “Pare”, não pude deixar de notar. Eu também sou bem crítico quanto a essa questão. Embora eu não conheça esse local pessoalmente, analisando apenas pelo vídeo e pelo Google Street View, creio que essa placa poderia muito bem ser substituída pela “Dê a preferência”. Não há razão aparente para uma parada obrigatória ali. Mas, mesmo assim, enquanto a placa estiver ali, ela deve ser respeitada.

  • guest

    Outro protótipo de híbrido com turbina foi o Jaguar C-X75, que usou micro-turbinas da Bladon Jets, empresa que tem um interessante site:
    http://www.bladonjets.com/products/range-extenders/

  • Rodolfo

    Por dentro do ônibus você não escuta tanto, mas por fora irrita e principalmente eu que morava em um no 18º andar de um apartamento na Rua da Consolação – Centro/SP.

  • Ives Braghittoni

    Excelente texto.
    SUGESTÃO: um “capítulo 2” dele, comentando sobre o Jaguar CX-75.
    Atualmente, o protótipo abandonou as turbinas, mas o conceito original era fantástico.

  • Alexandre, valeu pela dica. Esse protótipo eu não conhecia.

    A Volvo testou alguns híbridos muito estranhos na década de 1990.
    Havia um protótipo de “híbrido” (melhor seria chamar de semi-híbrido) onde o conjunto de motor e câmbio dianteiros eram absolutamente convencionais, enquanto havia um conjunto totalmente elétrico independente na traseira.
    Esse sistema trabalhava de forma dupla. Primeiro, ele freava o carro pelas rodas traseira de maneira regenerativa. Se as baterias ficavam descarregadas, o conjunto elétrico fazia uma frenagem regenerativa para recarregar as baterias enquanto aumentava a carga sobre o motor a combustão, obrigando-o a trabalhar num regime de melhor rendimento térmico.
    Quando o carro acelerava, o conjunto elétrico ajudava o motor dianteiro, num esquema de tração nas 4 rodas.

    A proposta era fazer um kit híbrido adaptável a qualquer carro convencional de série, mas não deu certo.
    Quando o conjunto traseiro fazia frenagem regenerativa com o motor dianteiro tracionando, a tensão entre pneus tornava o carro pesado e estranho de ser conduzido, e o desgaste dos pneus era elevado.

    Não sei dizer que modelo era esse protótipo.

  • RicoHP

    Fenomenal!!! Além de gostosa a matéria é super-didática. Isso é um dom, parabéns e muito obrigado por exercê-lo conosco.

  • Guest

    A propósito, eles chegaram à venda? Se sim, alguém sabe quantos foram vendidos?

  • Rogério Ferreira

    Turbinas, teoricamente trabalham melhor em rotações constantes, como nas utilizações aeronáuticas. Mas existe uma questão que me intriga, e que foi muito bem lembrada, no caso dos híbridos. Existem outras aplicações que seriam perfeitas para turbinas, só que são utilizados motores com pistão. É no caso de geradores de energia, qualquer um, desde um simples gerador portátil, até um gigante. No caso das locomotivas, que são basicamente movidas à eletricidade fornecida pelo seu próprio gerador, tentaram no passado, usar turbinas ao invés dos gigantescos motores à diesel de dois tempos. A aplicação se revelou até apropriada, para trens de passageiros de alta velocidade, entretanto, consumiam mais combustível do que as convencionais, logo abandonaram a ideia. Mas as turbinas evoluíram bastante e naquela época ainda existia o conceito de turbojato, de alto desempenho e alto consumo, logo após, na década seguinte surgiram as turbofans, mais eficientes e econômicas.

    • Rogério, trens de passageiros são muito mais leves que trens de carga, e existem composições quilométricas de carros graneleiros extremamente pesados, e onde se colocam 2 ou 3 locomotivas pra puxar. Pecisa ver a adequação das turbinas num trabalho mais leve.

  • Fernando

    Excepcional matéria, parabéns AAD!

    Com este conjunto de redução creio que também não houvesse quase nada de efeito freio-motor(freio-turbina! rs) mas como ele tinha ainda assim um câmbio, há alguma informação referente a isso? Ele simplesmente desacoplava em desacelerações?

    • Fernando, repare no diagrama de acionamento das aletas de geometria variável. O Turbine tinha sim freio-motor, e dos bons!!!

  • Não. O Turbine foi uma série limitada a 50 unidades emprestadas a consumidores para avaliação e depois a maioria foi destruída. Se você assistiu o filme “Quem matou o carro elétrico?”, a história é exatamente a mesma.
    Só sobraram uns poucos em museus e me parece que só um nas mãos de um colecionador particular, no caso, o Jay Leno.

    • NExT

      Aqui o do Jay Leno:

      https://www.youtube.com/embed/b2A5ijU3Ivs

      Recomendo assistirem o programa completo (cliquem no weblink para assistir em tela cheia).

      Após os comentários iniciais, tem um raro vídeo da chegada da primeira carroceria do estúdio Guia, como também a finalização com instalação do conjunto motriz. E também um vídeo oficial da Chrysler explicando a tecnologia do funcionamento do sistema de turbina.

      Logo após, tem uma demonstração do processo de partida da turbina, como também demonstração de sua suavidade de funcionamento (com um copo d’água sobre a carcaça).

      Temos também um passeio com o veículo, mostrando algumas características do seu interior e exterior (como também o som e suavidade de funcionamento). Também é desmistificado o mito que os gases de escape eram tão quentes que poderiam derreter o asfalto em longas paradas ou incendiar gramados, quando, em verdade, os gases eram tão mais frios que dos automóveis com motores à pistões, com temperatura de saída aproximada de 60ºC, por conta do reaproveitamento térmico provido pelos regeneradores.

      Não deixem de ver (mesmo que tenham dificuldade de compreensão da língua inglesa), pois não é todo dia que poderão ver uma exclusividade destas “rodando”.

      Abraço aos aficionados por tecnologia!

  • NightRider. Plenum é um nome para um tipo específico de ressonador de Helmholtz.

  • Ozzy Renato P. Almeida Neto

    Ótimo texto! Por esse tipo de coisa que esse site é o melhor na áera! Parabéns mesmo!

  • Cristiano

    Aproveitando o tópico, qual o motor a combustão com melhor eficiência energética então?

  • Thales Sobral

    Que texto sensacional! Sempre gostei bastante das turbinas, e se elas tivessem tido os 50 anos de desenvolvimento que os motores a pistão tiveram, de certo que seriam tão ou mais aptas a equiparem os carros do que os motores a pistão.

  • Eurico Junior

    Pra quem não sabe ou não se lembra, o infame Emme Lotus foi descaradamente “inspirado” nesse carro-conceito da Volvo.

  • Victor

    André, excelente matéria como sempre!
    Incrível a tecnologia e o controle que conseguiam obter, sem as ferramentas que possuímos hoje e que nos parecem até simples e banais.

    Aproveitando o gancho, lí um ótimo texto sobre bicos injetores e seu funcionamento, disponível aqui: http://pt.scribd.com/doc/20084086/Bicos-De-Injecao-Funcionamento-e-Relacao-Tempos-x-Volume

    Bem que poderia existir uma matéria sobre isto aqui no Ae.

  • pkorn

    O tanque Abrams tem uma turbina dessas?

  • VanKindenser

    Não. A turbina é diferente.

  • VanKindenser

    Matéria deliciosa! Lá fui eu atrás de vídeos (o Jay Leno tem um) sobre o carro. Como militar que trabalha com turbinas marítimas, é fantástico ver como adaptaram o sistema a um carro de passeio, isso em 1964! Pena mais uma vez ver vários lobistas que acabaram com o projeto…