Materiais Cerâmicos Aplicados em Motores

1. Materiais Cerâmicos Aplicados em Motores Alunos: Ricardo Darre Tiezzi Gustavo Peres Samira Mariana Nunes Polastre Juliana Wada Ramos da Silva Júlio

2. Características dos Materiais Cerâmicos • Os materiais cerâmicos podem ser caracterizados por serem inorgânicos, não-metálicos e refratários. • Vantagens: • Alta resistência a corrosão e a altas temperaturas; • Mais leves que a maioria das ligas metálicas; • Alta dureza; • Matéria-prima abundante. • Aplicação nas mais diversas áreas: automotiva, aeronáutica, informática, eletrônica, medicina, militar, comunicações, química e etc.

3. Tipos de Cerâmicas Tradicionais: São aquelas usadas há mais tempo pelo homem, geralmente encontradas na natureza. Ex: vidro, cimento. Especiais: Foram desenvolvidas pelo homem mais recentemente. São os carbetos (SiC), óxidos puros (Al2O3), vidros não-silicosos, piezelétricos entre outros. São os mais empregados nos motores.

4. Comparação com outros materiais Material Melting Temp.(oC) Heat Capacity (J/kg.K) Coefficient of Linear Expansion 1/oCx10-6 Thermal Conductiv-ity (W/m.K) Aluminum metal 660 900 23.6 247 Copper metal 1063 386 16.5 398 Alumina 2050 775 8.8 30.1 Fused silica 1650 740 0.5 2.0 Soda-lime glass 700 840 9.0 1.7 Polyethylene 120 2100 60-220 0.38 Polystyrene 65-75 1360 50-85 0.13

5. Aplicações em Motores Desde que as cerâmicas especiais começaram a ser desenvolvidas, estas passaram a ser empregadas na industria automotiva. Um dos principais pontos de aplicação são os motores, pois a característica de isolante térmico das cerâmicas contribui enormemente para o rendimento do motor, pois permite que o processo seja o mais próximo possível do adiabático. Além disso, os dispositivos piezelétricos são de grande utilidade na parte elétrica dos motores atuais. Mas o uso destes materiais ainda é restrito devido a fragilidade e ao alto custo destes materiais. As principais substâncias utilizadas em motores são: Alumina (Al2O3), Nitreto de Silício (Si3N4), Carbeto de Silício (SiC) e Zircônia.

6. Cilindro

7. Válvulas

8. Camara de Mistura Diesel (Swirl Chamber)

9. Rotor de turbocompressor

10. Motor à Jato

11. Injeção eletrônica Controle de válvulas Sonda Lambda

12. Componentes injeção eletrônica diesel

13. Velas Velas de ignição Velas aquecedoras

14. Chips

15. Power-Saving Saturation Glow Plugs

16. Ponta de Balancim

17. O Motor de Cerâmica Desde que as cerâmicas passaram a ser empregadas em motores, sonha-se com a construção de um motor construído de cerâmica. Graças as características das cerâmicas, um motor desses permitiria um alto desempenho, aliado a um baixo consumo de combustivel, lubrificação desnecessária, baixo peso e uma baixa emissão de poluentes. Mas estes materiais dificultam muito a construção e os custos são proibitivos. Apesar disso, protótipos já foram feitos e é uma possibilidade para o futuro.

18. Bibliografia http://www.geocities.com/CapeCanaveral/1614/ http://www.ndt.net/news/fhg_cera.htm http://europa.eu.int/comm/environment/waste/submissions/bosch3.pdf http://www.geocities.com/CapeCanaveral/1614/ceramic.html#The_future http://matse1.mse.uiuc.edu/~tw/ceramics/prin.html http://people.alfred.edu/~misture/demo/strong_appli.html http://www.techmat.com.br/materiais.htm http://www.findarticles.com/p/articles/mi_m3MKT/is_v94/ai_4166289 http://www.ultrahardmaterials.co.uk/ceramic_rotary_engine.htm http://www.transportation.anl.gov/publications/transforum/v3n3/ceramic_components.html http://www.atsspartec.com/ASPRO-Applications.htm http://www.ornl.gov/~webworks/cppr/y2002/rpt/111731.pdf#search='ceramic%20engine%20components‘ http://www.kyocera.com FORTULAN, C. A.; Influência dos métodos de injeção e de prenssagem isostática no desempenho das cerâmicas estruturais. Universidade de São Paulo. São Carlos, 1997.