Motores de carros feitos de plástico - Inovação e Processos - CIMM
Motores de carros feitos de plástico
Os blocos de plástico estão sendo fabricados com plásticos termorrígidos granulados, acrescidos de fibra de vidro.
Por Inovação Tecnológica 13/04/2015
Os plásticos estão chegando à única parte dos automóveis que parecia ser território exclusivo dos metais: os motores.
Engenheiros alemães e japoneses, trabalhando conjuntamente, construíram o primeiro bloco de motor de plástico reforçado com fibras.
Uma das formas mais simples de reduzir o consumo de combustível é reduzir o peso dos carros, mas a substituição dos metais por plásticos já chegou a um nível tal que a opção restante vinha sendo a substituição do aço por metais mais leves ou por fibras especiais - mas ambos são caros demais.
Bloco de cilindros
Imagem: Instituto Fraunhofer
Um motor de plástico não era algo esperado para tão cedo, mas a equipe do Instituto Fraunhofer e da Sumitomo Bakelite apresentou um protótipo que comprova que esta é uma opção viável.
"Nós usamos um compósito reforçado com fibras para fabricar um bloco de cilindros para um motor experimental monocilíndrico," conta Lars-Fredrik Berg, gerente de desenvolvimento do projeto.
"O bloco de cilindro pesa cerca de 20% menos do que seu equivalente de alumínio e tem o mesmo custo," acrescentou, destacando os desafios do projeto, que envolveram fazer com que o plástico resista a temperaturas extremas, alta pressão e vibrações, sem deformar ou trincar.
Materiais com características assim são conhecidos há algum tempo, mas sua manufatura é complicada, exigindo a fabricação quase artesanal de cada peça, algo impensável para a indústria automobilística.
Híbrido metal-compósito
Para trazer o material para a linha de produção, a saída foi construir uma peça híbrida, não perdendo tempo com as partes mais delicadas. Isso inclui, por exemplo, a chamada camisa do pistão.
"Primeiro nós analisamos o projeto do motor e identificamos as áreas sujeitas a maiores cargas térmicas e mecânicas. Nessas áreas nós usamos inserções de metal para reforçar sua resistência ao desgaste", conta Berg.
Os blocos de plástico estão sendo fabricados com plásticos termorrígidos granulados, acrescidos de fibra de vidro, em um processo de moldagem por injeção. O material compósito é fundido, e solidifica-se depois de ser injetado no molde sob pressão.
Menos ruído e menos calor
Os testes do protótipo do motor de plástico mostraram dois ganhos adicionais inesperados: ele emite menos ruído e irradia menos calor do que os motores inteiramente metálicos.
A equipe anunciou que já está trabalhando na construção de um motor multicilindro, que já deverá ter também o virabrequim de plástico.