Um grupo de investigadores e alumni da Escola de Engenharia da Universidade do Minho (EEUM) patenteou recentemente um motor revolucionário que permite recuperar perdas de energia a vários níveis através de um mecanismo que possibilita comandar livremente o movimento do pistão. Tal resulta num motor com rendimentos elevadíssimos. Este conceito de motor eficiente está a concurso no "Create the Future Design Contest", uma competição que promove a inovação em engenharia.
O motor revolucionário foi desenvolvido pelos investigadores da EEUM Jorge Martins, Francisco Brito (ambos docentes do Departamento de Engenharia Mecânica) e Tiago Costa (aluno do programa doutoral em Líderes para as Indústrias Tecnológicas, no âmbito do programa MIT-Portugal), em conjunto com Bernie Bon, empresário americano entusiasta da área dos motores. “Descobrimos a ideia inicial de Bernie Bon através do Linkedin, num grupo de discussão sobre motores de elevada eficiência. Trocámos algumas impressões sobre uma primeira ideia de motor e acabámos por colaborar no desenvolvimento do projeto, introduzindo diversos melhoramentos”, refere Jorge Martins. Com o patrocínio de dois investidores particulares foi possível participar em algumas conferências para disseminação do projeto e suportar os custos de registo da patente nos EUA. Os investigadores procuram agora financiamento para a produção do primeiro protótipo ("proof of concept").
O novo motor, intitulado "Hyper4 High Efficiency Engine", é um motor mais leve e compacto, e que permite um "desenho" de um ciclo termodinâmico específico, o qual o investigador Jorge Martins tem estado a desenvolver há mais de 15 anos (ciclo sobre-expandido). Em termos de eficiência, a inovação prende-se com o redirecionamento da energia que habitualmente é desperdiçada num motor convencional, tanto em gases quentes de escape como no arrefecimento no radiador dos automóveis. Ao contrário dos motores tradicionais, este novo motor permite combinar intrinsecamente várias estratégias de poupança de combustível, tais como combustão a volume constante, taxa de compressão variável e sobre-expansão. “A grande particularidade deste motor, e o que nos permite implementar todas estas inovações, é o facto de termos desenvolvido um mecanismo que nos altera o movimento do pistão”, explica Tiago Costa. “A estrutura deste motor permite-nos incorporar várias tecnologias inovadoras, o que é impossível de se fazer num motor convencional onde o movimento do pistão é sempre fixo". Neste novo motor, o movimento do pistão é configurável, o que permite “extrair maior percentagem da energia do combustível”, acrescenta Francisco Brito.
No âmbito da tese de doutoramento de Tiago Costa estão a ser estudadas outras estratégias para aproveitar perdas de energia, nomeadamente no que se refere ao arrefecimento do motor. “Estamos a investigar a possibilidade de injetar água internamente sobre as partes quentes do motor. Com o vapor de água criado no arrefecimento interno, acrescentamos ao motor de combustão a gasolina uma espécie de máquina de vapor, o que permite criar sobre-pressão para atuar sobre os pistões. Estamos a aproveitar toda a energia da combustão e ainda a produzida pelo vapor gerado, que de outro modo seria perdida pelo radiador do motor”, refere Jorge Martins.
A tecnologia desenvolvida pode ser aplicada ao setor automóvel. No entanto, e na opinião dos investigadores, os motores desenvolvidos para esta área acabam por estar sujeitos à aceitação dos principais agentes industriais e seguir um modelo convencional, apesar de algum grau de inovação. Preferencialmente ao setor automóvel, o novo motor poderá ter várias outras aplicações, como por exemplo, geradores (cogeração de eletricidade e calor) para utilização doméstica, entre outros.
A invenção está a concurso no "Create the Future Design Contest", na categoria “Automotive/Transportation”. Este é um concurso de inovação tecnológica lançado em 2002 pelos editores da revista "NASA Tech Briefs" para promover e galardoar a inovação em engenharia. “A participação neste tipo de concursos, para além do interesse óbvio pelo prémio monetário, é também relevante em termos de visibilidade para o próprio projeto e para o nosso trabalho”, afirma Tiago Costa.
É possível votar no projeto "Hyper4 High Efficiency Engine" até ao dia 9 de setembro, aqui.
