O Ar é um fluido; comportamento da força motriz do Ar

Projeto:

Motor movido a AR COMPRIMIDO(MOTOAR).

Projetista: Damião Severino de Medeiros.

Endereço:

AR COMPRIMIDO é ar sob pressão QUE PODE SER utilizado para gerar força-motriz para deslocar uma peça móvel, acionar um mecanismo, tornando-se uma fonte de energia simples e versátil, já que a substancia empregada, no caso Ar, GÁS, para produzir forças não é CONSUMIDO NO TRABALHO, mas simplesmente TRANSFERIDO entre dois recipientes, e nessa operação produz-se força motriz. Ao inverter-se o movimento ou circulação do AR comprimido, o que pode ser feito com um mecanismo simples, o mesmo TRABALHO será realizado sem renovar-se a substancia, enquadrando-se como uma lógica mecânica. O funcionamento de qualquer motor consiste em utilizar-se a pressão de um gás para mover as peças móveis de metal, no caso os pistões do motor. O Ar atmosférico (N78+O21+)é o gás mais abundante na Natureza e pode ser facilmente armazenado, sob pressão, em um recipiente  fechado que dispõe de uma válvula de entrada/saída de AR. Podemos empregar o AR Comprimido de muitas formas para acionar um motor: o motor à explosão(petróleo, álcool, gás natural) é uma delas.

  Recife-PE, 1.984.

         

Justificativa:

A idéia de construir um MOTOR A AR COMPRIMIDO nasceu em 1.984 quando a humanidade buscava uma fonte de energia alternativa para substituir o petróleo e, como parte dessa mesma humanidade, EU não estava alheio à extinção propalada aos Quatro ventos pela mídia. Até hoje, 2.008, o petróleo não acabou, mas agora já se sabe que a queima de petróleo, pelos motores do progresso, é a principal causa da extinção da vida na Terra. Existem dezenas de fontes de energias de domínio público – solar, eólica, elétrica, atômica, química, escassas ou dispendiosas e por isto não são alternativas para substituir o petróleo, biodíesel, álcool, Etc. Causa-me estranheza que a comunidade científica da Terra não tenha buscado “a solução” do problema na segunda fonte de energia natural mais abundante da Terra – O AR – vácuo(ausência de ar) e AR COMPRIMIDO, regido pela mecânica dos fluidos tão conhecida.

Analisamos as máquinas hidráulicas e pneumáticas que é mecânica dos fluidos, todas eficientes, eficazes na transferência de forças, apesar da simplicidade do mecanismo. Por analogia sabemos que UM MOTOR é uma combinação de máquinas que operam coordenadamente para se ter no final um trabalho contínuo do motor. A diferença entre máquina e motor é que na máquina temos uma força e no motor temos uma potência mecânica. Potência é força e movimento, no tempo. Observamos que o motor à explosão é uma fonte de energia gerada pelo AR COMPRIMIDO.

Este texto contém informações que justificam a viabilidade de uma fonte de energia a AR COMPRIMIDO; embora denominado MOTOAR, estamos mostrando apenas o princípio de funcionamento, sem nos deter em dados como: atrito, resistência do material, inércia, acionamento, lubrificação, potência, Etc.Em 1.985 quando apresentamos (protocolado) esta IDÉIA no INPI, por intermédio do ITEP – Instituto Tecnológico de Pernambuco, Engenho do Meio – Recife, esperávamos que teríamos, em  breve, um motor a ar comprimido funcionando, mas somente em 2.008 tomamos conhecimento de um motor a ar comprimido em automóveis, na França e na Índia; foram  24 anos (2.008-1984) para que outra pessoa descobrisse a viabilidade de um motor a ar comprimido, certamente em uma versão diferente, mas com o mesmo princípio.

NE/BR, Ano XXIV da Idealização do Motor a Ar Comprimido,

 MOTOAR.

 (Ass)  Damião Severino de Medeiros

Estudo comparativo.

 Um motor a ar comprimido funciona baseado em leis da mecânica dos fluidos(Boyle-Mariotte  e leis de conservação dos gases).Fluido é toda substância capaz de escoar e tomar a forma do recipiente, lei comum aos líquidos e os gases nas máquinas hidráulicas e pneumáticas, ambas mecânica dos fluidos. O Motoar acionado por ar comprimido (gás) é pneumático, mas poderia ser hidráulica (líquido), lembrando que o Ar pode ser gás ou líquido; podem-se empregar outros gases e outros líquidos para acionar o mecanismo de um motor.

A mecânica dos fluidos obedece ao princípio de PASCAL e sua aplicação se justifica tomando por base o funcionamento de dois tubos comunicantes. A mecânica dos fluidos utiliza os líquidos em movimento para gerar pressão para acionar um mecanismo (motor) e utiliza os gases, comprimidos por um mecanismo, para gerar força, lembrando que independentemente da pressão as partículas dos gases estão sempre em movimento, ou seja, gerando força-motriz. Para aumentar a força do AR aumenta-se a pressão ou diminui-se o recipiente; é isto que acontece com o vento que tem a força (aceleração do deslocamento) aumentada com o aumento da temperatura e com o aumento da pressão atmosférica. A pressão dos gases e dos líquidos pode e deve ser convertida, adequadamente, para gerar força em uma máquina ou potencia em um motor (conjunto de máquinas). A máquina hidráulica ou pneumática gera força-motriz de um impulso, e o motor, combinação de máquinas, gera impulsos mecânicos sucessivos, com as máquinas (que o compõem) gerando impulsos em cadeia (sucessivos), no tempo. Normalmente a palavra “hidráulica” é relacionada com a “água”, mas há máquinas hidráulicas acionadas por outros líquidos; as hidroelétricas funcionam pela pressão da água corrente de um rio perene, mas não podem ser chamadas de máquinas hidráulicas porque o funcionamento consiste de impulsos contínuos, sucessivos, enquanto tiver água corrente; também não poderiam ser chamadas de motor hidráulico; o motor, no caso, é a água corrente do rio. Os macacos hidráulicos empregados para suspender o automóvel para a manutenção, é uma máquina constituída de 2 tubos comunicantes, onde um dos tubos armazena óleo (líquido) e o outro tubo depende do ar comprimido(gás) injetado no tubo por um êmbolo acionado externamente, manualmente, o que significa uma máquina hidráulica e pneumática; quando um  fluido se movimenta no interior de 2 tubos comunicantes de volumes e áreas diferentes, o movimento em um dos tubos se reflete no outro tubo; os tubos comunicantes constituem uma peça sólida(de metal, por exemplo), mas a força motriz gerada no conjunto depende do movimento de gases, de líquidos ou combinados: gás/líquido. No macaco do automóvel se aplicarmos (com o êmbolo) 2 quilogramas-força(injeção de ar) no tubo pequeno essa força se reflete no tubo grande(com óleo)fazendo o êmbolo subir, levantando o automóvel de 10 toneladas ou mais; assim estamos combinando duas forças mecânicas – do mecanismo e dos fluidos(óleo e ar). A lei de Lavoisier anuncia: ...... nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. No caso do macaco hidráulico (e outras máquinas) do automóvel o homem aplicou uma pequena força(injeção de ar) no tubo pequeno para ter uma grande força no tubo grande, graças a diferença de volume entre os 2 tubos comunicantes, entretanto para que o macaco levante o automóvel é preciso que o homem acione o êmbolo(injeção de ar) dezenas de vezes, ou seja, forças sucessivas como se fossem várias máquinas gerando impulsos no tempo; força “F” + tempo(ou velocidade) é  igual a potência, energia. Neste caso precisamos de tempo (segundos)/ (velocidade)para multiplicarmos a força. Potencia é um trabalho (força) no tempo (normalmente dados em segundos).

Outro exemplo de multiplicação de forças a partir de trabalho X tempo: a energia elétrica da nossa casa tem 220 volts, mas o televisor ligado na energia exige mais de 20.000 volts para levar a imagem à tela; a potencia elétrica é voltagem(V) vezes corrente (amper) e nessa lei o aumento da voltagem significa redução da amperagem (A); isto é possível com a combinação de componentes ou circuitos eletrônicos, que no caso seriam máquinas multiplicando força. Já sabemos que os pistões de um motor à explosão são acionados (movimentam-se) pelo ar comprimido resultante da queima do combustível  dentro da câmara dos pistões. O combustível líquido é injetado na câmara do pistão em forma de gás, enquanto que uma centelha elétrica vinda da bateria provoca a explosão, gerando Ar comprimido. Podem-se ter ar comprimido em um reservatório de AR para injetá-lo diretamente nas câmaras dos pistões do motor, dispensando-se o combustível e o fogo da bateria elétrica.

O pneu do automóvel quando cheio de ar comprimido é uma máquina pneumática (mantém o automóvel suspenso no ar) que funciona, teoricamente, por tempo indeterminado (se não houver vazamento, furos na câmara de ar); o Ar é comprimido na câmara de ar por um compressor ou com uma bomba de ar manual, que é trabalho (forças sucessivas) produzindo potencia= força x tempo. Poderíamos continuar mostrando dezenas de máquinas hidráulicas e pneumáticas onde o princípio de funcionamento é sempre o mesmo, mudando apenas a combinação de peças que constituem a máquina. Já vimos que o MOTOAR é uma combinação de máquinas que transferem forças entre si e os impulsos sucessivos das máquinas produzem potência= energia.

Energia = E= mc²;

A transformação de energia para energia é algo corriqueiro em nosso dia a dia. Exemplo: energia elétrica pode ser energia eólica (ventilador); energia eólica pode se converter em energia elétrica (gerador de eletricidade). Isto se chama reciprocidade de transformação energética. No caso do MOTOAR a reciprocidade de energias acontece dentro do mesmo conjunto (ver a figura principal) com reservatórios (XY) com ar comprimido, pistões “ef” e êmbolo LMN. As câmaras EF, os reservatórios de ar XY, as câmara 1,2,3,4 de LMN são tubos comunicantes, no tempo. O êmbolo móvel LMN se movimenta no respectivo cilindro (ou câmara), de acordo com a diferença de pressão do AR em XY, tornando-se, portanto, um sistema comunicante mecânico, o que representa um GRANDE AVANÇO Tecnológico, que nos permite anunciar teoricamente: o Ar comprimido é injetado somente uma vez nos reservatórios XY e a transferência de ar entre as câmaras X,Y,E,F,LMN1234 é feita alternadamente, sucessivamente, a partir do primeiro movimento(torque) produzido externamente, manualmente, ao abrir-se uma das  válvulas “r,s”. Alguém poderia imaginar que estamos propondo um motocontínuo, que na realidade é apenas adequação de peças mecânicas e leis da mecânica dos fluidos. Convem salientar que o FUNCIONAMENTO DO MOTOAR É JUSTIFICADO MATEMATICAMENTE e, como veremos, matemática Não mente.

DESCRIÇÃO.

Observe a figura principal:

Corte transversal do Motor a Ar Comprimido (MOTOAR).

O conjunto é um cilindro horizontal tendo nas extremidades 2 cilindros verticais mais estreitos formando um “U” longo.Nos dois cilindros(ou câmaras) EF estão alojados os pistões “ef” semelhantes, em tudo, aos pistões e câmaras dos motores a explosão, com a biela na parte de cima. No centro do conjunto, no cilindro maior, está o êmbolo móvel LMN que divide o conjunto em duas partes X e Y; o embolo LMN se desloca dentro do seu cilindro XY e esse movimento é limitado pelas divisórias VZ formando, por tempo, 2 ou 4 câmaras 1,2,3,4; X, Y, E, F e LMN 1,2,3,4 são tubos comunicantes que permitem o movimento(sem aceleração)contínuo do MOTOAR, o que significa dizer que não haverá reabastecimento de AR. Observar que XY são comunicantes entre si, exclusivamente pela ação do êmbolo móvel LMN, ou seja, são comunicantes mecanicamente sem a transferência imediata de ar entre eles; o reservatório de ar Y é comunicante com a câmara “f” quando se abre a válvula “s”. X é comunicante  com “e” quando se abre a válvula “r”; a câmara  “e” é comunicante com duas câmaras de LMN pelas válvulas abm; a câmara “f” é comunicante com duas câmaras de LMN pelas válvulas cdn. As câmaras 2 e 4 desaparecem com o deslocamento de LMN para a esquerda X; as câmaras 1 e 3 desaparecem com o deslocamento de LMN para a direita Y; quando  LMN vai para esquerda o AR das câmaras 2 e 4 vai pelas válvulas “ghu” para Y; quando LMN vai para a direita o ar das câmaras 1 e 3 vai para X pelas válvulas “ijt”;

Para abastecer XY com ar comprimido injeta-se o AR pelas válvulas “PQ e para que LMN fique exatamente no centro(equilíbrio)é injetado o mesmo volume de ar em X e Y. O início da ação do MOTOAR acontece quando se abre uma das válvulas “ r ou s”; esse movimento(abrir a válvula r ou s) é chamado de TORQUE do motor(no automóvel seria o motor de arranque); as bielas EF são dentadas para tracionar carretas dentadas comuns a um eixo(que não aparece na figura) que corresponde a o virabrequim ou cambota dos motores à explosão, onde será coletada o trabalho x tempo = potencia=energia mc²; a gangorra ABC é submetida a um movimento de um pistão “ef”(um de cada vez) de modo que um pistão sobe empurrando A (ou C) para cima enquanto o outro pistão é forçado a descer pela força do movimento da gangorra. O pistão de carga(ef) sobe, tracionando o virabrequim automaticamente  quando se abre r ou s; quando o outro pistão vai descendo(pela força da gangorra) a válvula ”m” ou “n” joga o AR nas (duas) câmaras de LMN que estarão vazias com o deslocamento de LMN; essa alternância na transferência de AR entre as 8 câmaras XYEFLMN 1234, em momentos(tempos) diferentes e sucessivos é que permite o funcionamento do MOTOAR por tempo teoricamente indeterminado, sem reabastecimento de AR. Convem lembrar que a transferência de AR entre as câmaras EF e LMN 1234 é espontânea (na prática e na teoria) até 75% do AR de E ou F, e os 25% restantes são empurrados, forçosamente, pelo movimento da gangorra ABC, o que é um inconveniente; a capacidade volumétrica de cada câmara de LMN é muito maior do que a capacidade volumétrica de EF, lembrando que o diâmetro do cilindro de LMN é de 16cm e  de “EF é de 10cm. Isto é, o volume de cada câmara de LMN é(calculado) 4 vezes em E ou F, o que significa dizer: as pressões são inversamente proporcionais ao volume em cada câmara(tubo comunicante).

Vamos entender o funcionamento elementar do Motoar com o mecanismo composto por 2 bexigas e uma torneira de passagem do desenho anexo a este texto. Inicialmente a bexiga pequena está cheia de AR com PV=70x20= 1.400kg/cm e a bexiga grande está vazia, mas sua capacidade volumétrica é de 140cm³. Comparando-se esse modelo com o Motoar, quando  2 câmaras de LMN estão vazias(mas com toda a capacidade volumétrica) representando duas bexigas vazias ligadas(abm, ou cdn)  a uma das câmaras E ou F cheia de ar, representando uma bexiga cheia de ar;  metade do AR da câmara E vai entrar pelas válvulas ab na câmara vazia LMN1, e o restante do ar, 50% vai ter metade do AR entrando espontaneamente em LMN3, ou seja, 50% em LMN1 + 25% em LMN3 = 75%, ficando 25% em “E”. A capacidade volumétrica de X ou de Y é, pelas dimensões, de 11.557,5cm³; e da câmara “e” ou “f” é de 785cm³.

Compare com a situação sugerida no conjunto de 2 bexigas e uma torneira de passagem:PEVE=PFVF=PXVX:2=PYVY:2.

Para entrarmos diretamente nos cálculos matemáticos do funcionamento do Motoar vamos criar mais figuras com os  tempos do motoar, que chamaremos de estado 3-4 e estado 5-6. O estado  3-4 é quando a câmara F está cheia de ar e seu pistão “f” está no topo da câmara; o pistão “f” só desce ao fundo se a câmara F for esvaziada jogando o ar em LMN 1 e 3; o ar de F passa pela válvula “n” e através da mangueira plástica(ou cano) entra inicialmente em LMN 1 e depois em LMN 3, até 75% do AR sair de F; quando a válvula “s” abriu-se para encher F  o êmbolo LMN foi para a direita(com a saída de ar de Y) aumentando a capacidade volumétrica de X, o que significa menor pressão P e também eliminando as câmaras 1 e 3 que  jogam o AR em X(facilitado com menor pressão e maior volume em X) e fazendo com que 2 e 4 tenham a capacidade volumétrica dobrada, mesmo estando vazias do movimento do estado 5-6 anterior. O movimento máximo de LMN é limitado pelas divisórias VZ, quando as polias L e N se chocam com V e Z, e corresponde a 12,5cm de deslocamento. Os cálculos do MOTOAR obedecem a PEVE=PFVF=3.925kg/cm= PVLMN; P=pressão em kg/cm², V= volume em cm³. O valor adotado experimentalmente em E ou F cheia de ar é 3.925kg/cm. Vamos criar 3 estados 1-2, 3-4, 5-6, sendo que o estado 1-2 é representado pela figura principal(ver figura) que teoricamente só acontece uma vez; a capacidade volumétrica de E ou F é de 785cm³ e adotamos 5kg/cm² de pressão. 785x5=3.925kg/cm. A pressão nas duas câmaras cheia de ar em LMN é, calculado com o funcionamento do motoar, 3.925: VLMN= 3.925:5.025=0,78kg/cm²;PX=PY=PXVX:VX=PYVY:VY; PXVX=PYVY=2PEVE=2PYVY=2x3.925=7.850kg/cm. VX=VY=11.557,5cm³;

No estado 1-2(inicial)  a pressão= PX=PY= 7.850:11.557,5=0,675kg/cm²;

A área, AX=AY=(pi)r²= 3,1416x8²=201cm², onde o raio “r” é metade do diâmetro(16cm)

O volume V, VX=VY= a área de 201cm² vezes a distância da polia L ou N até à parede  interna vertical do cilindro, que na figura principal, estado 1-2, é 57,5cm, hx=hy= 57,5cm, logo,

201x57,5=11.557,5cm³. Observe que na figura principal LMN está no centro do conjunto. O comprimento do conjunto U é de 161cm,as paredes tem 3cm de espessura e o êmbolo LMN tem 40 cm; 161- 40+6= 115:2=57,5cm; quando LMN se desloca para um lado(com a saída de AR de X ou Y) essa distância vai para 51,25cm e 63,75cm. A quantidade de AR PV = PXVX=PYVY= 0,675x11.557,5=7.850kg/cm. A variação da capacidade volumétrica com a saída de AR de X ou Y é área (201) vezes deslocamento de LMN, ou seja, 201x12,5=2.512,5cm³(cresce ou diminui em X ou Y)

Nos cálculos das câmaras de LMN; VX+VY=11.557,5+11.557,5=23.115cm³.

Área – a mesma de XY= 201cm²(embolo ajustado no cilindro). No momento inicial do estado 1-2 cada câmara de LMN tem 40-L-V-M-Z-N=40cm-(3x5+ 4x6,25) distância e largura das polias e das divisórias VZ, com o deslocamento de LMN em 12,5cm; duas câmaras de LMN desaparecem e as outras duas terão,cada uma, 12,5 cm de comprimento; as 4 câmaras correspondem a uma capacidade volumétrica de 25 x 201=5.025cm³ e duas câmaras(vazias) tem capacidade volumétrica de 5.025cm³

A pressão em LMN é  PEVE ou PFVF= 3.925 : 5.025=0,78kg/cm². Nos estados 3-4 e 5-6 a quantidade de AR nas câmaras de LMN é a mesma de PEVE ou PFVF=3.925kg/cm, em duas câmaras(1,3 ou 2,4).

Cálculos para EFef:

Pressão P adotada 5kg/cm²; área 3,1416x5²=78,54cm². O diâmetro de E ou F é 10cm. O Volume V=VE=VF= área.h= 78,5 x 10=785cm³;  “h” é o deslocamento do pistão E ou F=10cm.

A quantidade de ar é PV=PEVE=PFVF(câmara cheia)= 5x785=3.925kg/cm.

A pressão de ar em XY obedece ao valor da pressão que se deseja nas câmaras E ou F, que é a potencia do motoar; a pressão em qualquer uma das câmaras é inversamente proporcional ao volume V de AR. X ou Y tem V=11.557,5cm³ e EouF tem 785cm³.

A aceleração do Motoar é feita aumentando-se a velocidade de subida/descida do pistão “e” ou “f” em 10cm de deslocamento. Se não houver atrito do pistão com a parede da sua câmara a velocidade seria a mesma celeridade do Ar, que é de 30 metros por segundo (depende da pressão com relação ao volume da câmara). Se o percurso do pistão é 10cm  a celeridade seria de 0,10:30= 0,003segundos.

Para concluir os cálculos vamos dividir o Motoar em 4 tempos.

A partir da figura principal

Estado 1-2, com transição para a ação do pistão F, estado 3-4:

Do lado X a pressão é P1, volume V1, altura h1, Ar - P1V1

Do lado Y a pressão é P2, o volume é V2, altura h2, ar  -P2V2

Estado 3-4, ação do pistão de carga F

X – P3,V3,h3 P3V3

Y    P4,V4,h4,P4V4

No estado 1-2 da figura principal o AR está, apenas, em XY, introduzido pelas válvulas PQ com um compressor de ar ou bomba de ar. No início do Estado 3-4 tem ar em XY, na câmara “e”; terminando o estado 3-4 o AR estará em XY, em “f”(com a abertura da válvula s); a câmara “e” estará vazia porque seu ar vai para as câmaras 2 e 4 pelas válvulas abm.

Estado 5-6 ação do pistão de carga E:

Lado X -  p5, v5,h5, P5V5

Lado Y – p6,v6,h6 P6V6.

No Estado 5-6 o ar está em XY, em “e”,2,4LMN já estão vazias, “f” já expeliu seu ar para as câmaras 1 e 3 de LMN(como se fosse uma cunha) lembrando que para o ar entrar nas câmaras LMN elas estavam vazias porque mandaram seu ar para  X ou Y através do eixo de LMN. Compare o estado 3-4 com a situação do estado 1-2 da figura principal para notar que houve mudança no comportamento do ar, porque o estado 3-4 é definitivo. Observar também que o Ar das câmaras 2 e 4 vem do cilindro E, (que veio de X), mas foi expelido em Y, invertendo o sentido de movimento do AR, provando com mais este recurso que o Motoar vai funcionar sem reabastecimento de AR, graças a performance do mecanismo idealizado.

 Estado 7-8; p7,v7,h7,P7V7; p8,v8,h8 P8V8.

Cálculos do estado 1-2, com saída de ar para Ff, estado 3-4.

V1=A1.h1=201x51,25=10.301,25cm³. P1=P1V1:V1=7.850:10.301,25=0,762kg/cm²

P1V1=PXVX-PEVE=7.850-3.925=3.925kg/cm;h1= V1:A1 volume dividido por área ou 10.301,25:201=51,25 cm, mas “VZ” na figura principal já impõem que LMN tenha deslocamento de 12,5cm; hX+hY=115cm; hx e hy podem ser de 51,25cm e 63,75cm com o deslocamento de LMN para o lado X ou Y, com a saída de ar para E ou F;.lembrando que inicialmente PXVX+PYVY= 7.850+7.850=15.700kg/cm; h2=115-h1=63,75cm; P1V1+P2V2+PEVE=3.925+7.850+3.925=15.700kg/cm. V2=VX+VY–V1= 11557,5+11557,5- 10.301,25=12.814,5cm³. No estado 1-2 não sai ar de XY,  PXVX=PYVY e LMN permanece no centro, mas se sai ar de Y para F, V3 aumenta e V4 diminui; LMN é comunicante, mecanicamente, com XY e com EF; P2=PYVY:V2=7.850:12.814,5=0,613kg/cm²; Estado 3-4, Ação de Ff que recebe ar de Y.

Volume v3=A3xh3=201x63,75=12.813,75cm³.igual V2 por causa de LMN.

Volume v4= A4xh4=201x51,25=10.301,25cm³, igual a V1 por causa de LMN.

Presão p4=p2v2:v4= 7.850:10.301,25=0,762kg/cm², maior que P2;

P3V3=P4V4 devido o equilíbrio imposto por LMN. Logo P3=p4v4:v3=7.850:12.813,75=0,613kg/cm². A diferença entre os estados 1-2 e

5-6, ação do pistão E é que no estado 5-6 o ar está em outras câmaras. Na transferência entre as câmaras “ef” e as câmaras de LMN temos 75% espontaneamente. No estado 5-6 sabendo-se que PFVF= 3.925kg/cm² vão 3.000kg/cm²(75%PV) para as câmaras 1 e (em 2 tempos) 3 de LMN espontaneamente(*) 1.000PV restantes(em “e” ou “f”) serão empurrados na câmara 3  de LMN, o que foi explicado com o conjunto bexigas+torneira de passagem.Todo o Motoar atende á resposta da potência requerida em “EF”.

Estado 5-6, já é um estado definitivo que se repete indefinidamente, onde V5=v4 e V6=v3, havendo somente uma inversão de lado XY com a mudança da altura “h” que é de 51,25cm em um lado e 63,75 cm em outro lado. Se no estado 3-4  h4= 51,25cm, no estado 5-6 h6 (do lado correspondente)é 63,75cm. A capacidade volumétrica de X e Y também inverte os valores. V3=v6,p3=p6,h3=h6,P3V3=P6V6. V4=v5, p4=p5,h4=h5, graças ao funcionamento mecânico de LMN que mantem o equilíbrio PV em XY. A idéia é que a pressão nas câmaras de LMN seja aproximadamente igual á pressão nos reservatórios XY para facilitar a vedação entre as câmaras de LMN e XY, evitando o vazamento de uma para outra. PLMN=0,78kg/cm²; P3,P4,P5,P6=0,613 a 0,762 kg/cm².

A Conclusão:

O emprego do Ar Comprimido em uma fonte de energia obedece à mecânica dos fluidos: todo fluido é capaz de escoar e sempre toma a forma do seu recipiente. Há muitas formas de se idealizar um equipamento mecânico para converter a mecânica dos fluidos em energia. No caso do ar comprimido vimos o Motoar; o pneu; a combinação líquido X gás para o macaco hidráulico do automóvel. Existem muitas máquinas hidráulicas e pneumáticas em funcionamento. Uma combinação da ação de várias máquinas, operando em conjunto com impulsos sucessivos, no tempo, é um motor. O  AR está presente em todos os espaços da Terra e quando extraímos o ar de um recipiente fechado temos o “vácuo” com uma força igual ao ar sob pressão(PV) no mesmo recipiente. O valor do ar comprimido, pressão e volume PV depende da capacidade volumétrica do recipiente e da força do mecanismo empregado para injetar o ar no recipiente, mas lembrando que há limites para essas grandezas. O ar atmosférico tem 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e outros gases.(**) A pressão do AR e a temperatura do AR são grandezas diretamente proporcionais e podemos produzir energia calorífica com esse calor e, provavelmente, podemos transformar o AR em combustível para mover os pistões de um motor em uma versão diferente do Motoar. É só uma questão de adequação mecânica. As dimensões do Motoar proposto aqui inviabilizariam seu emprego como motor de automóvel por causa do seu comprimento de 161cm, mas pode-se aumentar o diâmetro(que é de 16cm) para diminuir o comprimento, com a mesma resposta em valores de energia, podendo-se ter um motor pequeno e leve.Como se trata de uma fonte de energia inesgotável(o AR) versátil, pode-se pensar em um motoar que armazene o Ar comprimido em um cilindro à parte  acionado(compressor) por energia elétrica transformada por energia eólica ou solar.A lei da mecânica dos fluidos estudada no Motoar nos mostra que é possível multiplicar força e energia  pela combinação de 2 fontes de energias diferentes. Curiosidade a considerar nesse estudo: o pneu da minha bicicleta exige 70 libras de ar e o pneu do automóvel estará cheio com 16 libras de AR; Pressão e Volumes são inversamente proporcionais, o que nos permite multiplicar força, energia na mecânica dos fluidos. Convenções: libXpol² e kgXcm².

Espero que este trabalho de mecânica dos fluidos seja apenas o pontapé inicial para se construir, no Brasil, fontes de energia que substituam a queima de petróleo, carvão, biodíesel, álcool, matéria orgânica em motores e máquinas que destroem a vida no Planeta Terra.

(*)Para não haver perda de potência útil empurrando os 25% do AR de “ef”nas câmaras de LMN esse ar poderia ser liberado para fora por uma válvula de escape, o que significa perda de 25%PEVE/PFVF em cada ação do Motoar, exigindo, portanto, reabastecimento por uma fonte externa. A transferência espontânea de 75% do ar PEVE (ou PFVF) para 2 câmaras(vazias) de LMN é justificada: PEVE=3.925:2(da transferência)=2.000PEVE e 2.000LMN(1) no 1ºtempo; 2.000PEVE(transferência 2°tempo):2=1.000PEVE e 1.000LMN(2). Restam 1.000PEVE na câmara “e”, ou 25% de 3.925PEVE inicialmente.

(**)Termodinâmica.

Observar, também, que existe o macaco para a manutenção dos automóveis que funciona pela multiplicação de força mecânica, com peças mecânicas – não é mecânica dos fluidos. O princípio de funcionamento do Motoar é a combinação e  multiplicação de duas forças mecânicas lógicas, coerentes quanto os 2 tipos de macacos de automóveis citados neste texto, com uma força mecânica associada a outra força mecânica operando em cadeia sucessiva de forças, no tempo. É lógico e evidente.

O conjunto em forma de “U” proposto aqui não é uma imposição ao funcionamento do Motor a Ar comprimido, mas simplesmente visa facilitar a compreensão de 2 linhas mecânicas funcionando associativamente. Podemos, portanto, desmembrar o Motoar em 4 partes(ou câmaras) ligadas duas a duas por tubos comunicantes: O cilindro do êmbolo LMN ligado por 2 tubos(e válvulas t,u,g,h,i,j) aos reservatórios de AR “XY”em duas formas: mecânica e saída de ar; o cilindro X ligado por um tubo comunicante e válvula”r” à câmara “E”; o cilindro “Y” ligado por um tubo comunicante e válvula”s” à Câmara “F”; a câmara “E” ligada a LMN 2,4 por tubo comunicante e válvulas abm; a câmara “F” ligada a LMN 1 e 3 por um tubo comunicante e válvulas cdn. A versatilidade  e facilidade de manipulação do Ar Comprimido como fonte de energia nos permite afirmar, convictos, que o Motoar seria o gerador de energia mais simples idealizado em 8.000 anos de civilização humana, transformando as outras fontes de energia em idéias ultrapassadas, obsoletas, arcaicas, estúpidas. Amem! Aleluia.

(Ass) Damião Severino de Medeiros

Justificativa elementar do funcionamento do Motoar.

Duas bexigas e uma torneira de passagem, sendo uma bexiga pequena cheia de Ar com V=20cm³, P=70kg/cm², PV=70x20=1.400kg/cm. E outra bexiga VAZIA, mas com capacidade volumétrica de 140cm³.

Ligando as duas bexigas à torneira de passagem metade do Ar PV=1400kg/cm passa para a bexiga vazia. 1400:2=700PV em cada bexiga. A relação volumétrica entre as duas bexigas é de 140:20=7, o que significa 7 partes de ar na bexiga grande(700) e uma parte de ar na bexiga pequena(700); 700:8=87,5cm³ de ar na bexiga grande. A pressão na bexiga grande: P=pv: V; P=700:87,5=8kg/cm². Na bexiga pequena uma parte 700:87,5=12,5cm³; a pressão será  P na bexiga grande vezes 7 partes do Ar envolvido 8x7=56kg/cm². Pressão e volume são inversamente proporcionais.

Comparemos com a figura principal do Motoar: no primeiro momento os cilindros XY com ar comprimido representam a bexiga com ar e as câmaras “EF” dos pistões de carga “ef” são as bexigas vazias; abrindo-se uma das válvulas “r ou s” o Ar de X ou Y (PXVX ou PYVY) passa metade para “e ou f”; no segundo momento a câmara “e ou f” representa a bexiga com Ar e as câmaras de LMN representam a bexiga vazia; metade de PEVE ou PFVF vai para uma câmara de LMN e os 50%restantes PEVE ou PFVF vão para a segunda câmara de LMN.

Conclusão: armazenando-se Ar comprimido em XY, o que pode ser feito com um compressor de ar, podemos transferir esse ar entre as diversas câmaras do Motoar com a própria força do Ar como acontece entre dois tubos comunicantes de área e volume diferentes. O mecanismo LMN do Motoar permite que o Ar comprimido circule pelas câmaras por tempo indeterminado, o que teoricamente significa que não haverá reabastecimento (se não houver vazamento de Ar).

Isto está justificado matematicamente e pode ser compreendido com a leitura do projeto e figuras anexas.

                        Modelo:

  Bexiga vazia    torneira        bexiga cheia.                                                                                

(          )     =/=/=  ()

Motoar.

(A melhor idéia depois da roda).

O conteúdo deste Projeto é a adequação da energia de um dos 4 Elementos da Natureza para disponibilizar, ao alcance da Humanidade, a única Fonte de Energia espontânea, inesgotável, totalmente limpa, segura, pronta, simples, eficiente, ilimitada; não se gasta, não se consome, não se cria, não se transforma. Presente em cada milímetro quadrado da Terra e, se ausente, também é fonte de energia.

Motoar – Motor Movido a Ar Comprimido ou a vácuo (ausência de ar).

Mecânica dos fluidos – líquidos e gases.

NEBR, 1.984/2.008.

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  Damião s. de Medeiros