A maioria dos motoristas presume que o motor de combustão interna é a única maneira de mover um veículo. O calor e o resfriamento acontecem dentro do bloco de cilindros. Funciona. É onipresente. Mas existe um caminho alternativo. O motor de combustão externa move o aquecimento e o resfriamento para fora da estrutura de energia principal. Parece um retrocesso. Não é. Na verdade, é bastante eficiente.
Dois tipos distintos impulsionaram os automóveis: a máquina a vapor e a máquina Stirling. Ambos oferecem vantagens específicas que a engenharia moderna só agora começa a aproveitar plenamente.
A velocidade esquecida da máquina a vapor
Os motores a vapor começaram em máquinas pesadas. Trens. Equipamento agrícola. Eles provaram seu valor sob cargas enormes. Essa prova foi suficiente para trazê-los para as estradas.
Quando a máquina a vapor atinge a temperatura máxima, a pressão permanece consistente. Sem caça de equipamentos. Nenhuma transmissão complexa necessária. O carro simplesmente se move.
Pegue o foguete Stanley. Em 1906, atingiu 127 milhas por hora. Isso é 204,4 quilômetros por hora. Esse recorde de velocidade permaneceu por décadas. Os carros a vapor não desapareceram da noite para o dia. Eles competiram contra os primeiros carros a gasolina durante anos. Por que? Porque ligar um motor de combustão interna precoce era perigoso. Você teve que acionar manualmente. Poderia retroceder e quebrar seu braço. As partidas elétricas ainda não haviam sido inventadas. Os motores a vapor acabaram de ser ligados.
A conveniência venceu, no entanto. Na época em que a Ford lançou o Modelo T, os componentes elétricos tornaram os carros a gasolina mais fáceis de usar. O custo matou o mercado de vapor. Os populares carros a vapor custam cerca de seis vezes mais que um Ford produzido em massa. Eles morreram lentamente. Agora, são curiosidades. Jay Leno os coleciona. Os exemplares antigos sobrevivem porque são confiáveis.
Mas os pesquisadores ainda olham para eles. A eficiência da máquina a vapor, combinada com a tecnologia moderna, sugere um retorno potencial.
Motor Stirling: Calor externo
O motor Stirling foi desenvolvido por um inventor escocês no início do século XIX. Ele também alimentou os primeiros automóveis. Sua popularidade estagnou rapidamente. Os materiais disponíveis na época não suportavam o calor extremo necessário para operá-lo. Os motores derreteram ou falharam.
O motor Stirling usa pistões como uma máquina a vapor. Mas a fonte de calor é externa. Agora temos materiais mais resistentes. Temos uma metalurgia melhor. O Stirling tem um novo potencial.
Pode funcionar com qualquer tipo de combustível. Essa flexibilidade inspirou as montadoras de Detroit. Eles experimentaram o Stirling durante a década de 1970. Eles viram a versatilidade. Eles viram a eficiência teórica.
Mais recentemente, em 2012, um carro movido a Stirling participou na Shell Eco-marathon Europe. Foi uma competição para veículos experimentais com combustíveis alternativos. O carro não atendeu às qualificações do concurso. Não poderia correr. Não conseguiu se classificar.
Mas conseguiu fazer com que as pessoas considerassem o motor Stirling mais uma vez. Os materiais estão melhores agora. Os designs são mais nítidos. O interesse está de volta.
Muito mais informações
A eficiência da máquina a vapor, combinada com a tecnologia moderna, dá à energia a vapor bastante potencial para um retorno.
A mudança de volta não é sobre nostalgia. É sobre termodinâmica. Os motores de combustão interna desperdiçam calor. Os motores de combustão externa podem capturar mais energia. Eles operam com princípios diferentes. Eles não precisam dos complexos comandos de válvulas de um motor a gasolina. Eles não precisam de peças alternativas de alta velocidade que causam desgaste.
O motor Stirling está silencioso. Funciona perfeitamente. Não explode dentro do cilindro. Aquece um gás externamente. O gás se expande. Ele empurra o pistão. Está limpo. É eficiente. É difícil torná-lo pequeno o suficiente para um carro. As primeiras tentativas falharam devido aos limites materiais. Ultrapassámos esses limites.
O recorde de velocidade do Stanley Rocket de 1906 lembra-nos que a energia alternativa não é nova. Foi simplesmente marginalizado. O custo dos carros a vapor foi o assassino no início do século XX. Hoje, os custos de fabricação são diferentes. As cadeias de abastecimento são diferentes. As barreiras são técnicas e não apenas financeiras.
As experiências de Detroit na década de 1970 mostraram essa intenção. A participação na Shell Eco-marathon de 2012 mostrou a tentativa. O resultado foi um fracasso no papel, mas um sucesso na conscientização. A conversa foi reiniciada.
Os pesquisadores modernos acreditam que o caminho da combustão externa oferece um caminho viável para o futuro design automotivo. Não necessariamente para registros de velocidade. Mas por eficiência. Para flexibilidade de combustível. Para um tipo diferente de condução.
O motor de combustão interna venceu a corrida há um século. Isso não significa que seja o único caminho. Significa apenas que era a maneira mais conveniente na época. Mudanças de conveniência. A eficiência é mais importante agora. O motor de combustão externa ainda está aqui. Esperando o momento certo.
