FA, coletar a potência diretamente da árvore primária da turbina é sempre possível realmente mas a solução usando uma segunda turbina movida por indução do fluxo da primeira turbina se mostrou desde cedo como uma alternativa tecnicamente melhor.

Ocorre que quando se coleta potência diretamente na árvore primária, qualquer variação na carga afeta a rotação da árvore e consequentemente o desempenho tanto do compressor como da turbina. Além disso a rotação da árvore inteira fica condicionada à rotação da carga, algo que turbina não aprecia muito para ter bom rendimento e potência.
É uma aplicação muito ruim.

Repare que no caso do Turbine, se o carro for mantido freado, e portanto com a segunda turbina parada, a árvore primária da turbina continua girando numa condição ótima de funcionamento, mantendo a turbina em marcha lenta, igual a um carro com motor a pistão e câmbio automático equipado com conversor de torque.
Se a potência da turbina fosse retirada diretamente da árvore primária, esta condição não seria nunca atingida.

André, tenho uma dúvida: no caso do uso da turbina em automóvel, a ligação é mecânica da turbina para algum eixo e para isso é colocado uma segunda turbina na saída da primeira. E nessa segunda turbina existem engrenagens redutoras. Não poderiam fazer a ligação com as engrenagens redutoras diretamente através da primeira turbina?

Matéria deliciosa! Lá fui eu atrás de vídeos (o Jay Leno tem um) sobre o carro. Como militar que trabalha com turbinas marítimas, é fantástico ver como adaptaram o sistema a um carro de passeio, isso em 1964! Pena mais uma vez ver vários lobistas que acabaram com o projeto...

O tanque Abrams tem uma turbina dessas?

Não. A turbina é diferente.

André, excelente matéria como sempre!
Incrível a tecnologia e o controle que conseguiam obter, sem as ferramentas que possuímos hoje e que nos parecem até simples e banais.

Aproveitando o gancho, lí um ótimo texto sobre bicos injetores e seu funcionamento, disponível aqui: http://pt.scribd.com/doc/20...

Bem que poderia existir uma matéria sobre isto aqui no Ae.

Que texto sensacional! Sempre gostei bastante das turbinas, e se elas tivessem tido os 50 anos de desenvolvimento que os motores a pistão tiveram, de certo que seriam tão ou mais aptas a equiparem os carros do que os motores a pistão.

Aproveitando o tópico, qual o motor a combustão com melhor eficiência energética então?

Ótimo texto! Por esse tipo de coisa que esse site é o melhor na áera! Parabéns mesmo!

Excepcional matéria, parabéns AAD!

Com este conjunto de redução creio que também não houvesse quase nada de efeito freio-motor(freio-turbina! rs) mas como ele tinha ainda assim um câmbio, há alguma informação referente a isso? Ele simplesmente desacoplava em desacelerações?

Fernando, repare no diagrama de acionamento das aletas de geometria variável. O Turbine tinha sim freio-motor, e dos bons!!!

Turbinas, teoricamente trabalham melhor em rotações constantes, como nas utilizações aeronáuticas. Mas existe uma questão que me intriga, e que foi muito bem lembrada, no caso dos híbridos. Existem outras aplicações que seriam perfeitas para turbinas, só que são utilizados motores com pistão. É no caso de geradores de energia, qualquer um, desde um simples gerador portátil, até um gigante. No caso das locomotivas, que são basicamente movidas à eletricidade fornecida pelo seu próprio gerador, tentaram no passado, usar turbinas ao invés dos gigantescos motores à diesel de dois tempos. A aplicação se revelou até apropriada, para trens de passageiros de alta velocidade, entretanto, consumiam mais combustível do que as convencionais, logo abandonaram a ideia. Mas as turbinas evoluíram bastante e naquela época ainda existia o conceito de turbojato, de alto desempenho e alto consumo, logo após, na década seguinte surgiram as turbofans, mais eficientes e econômicas.

Rogério, trens de passageiros são muito mais leves que trens de carga, e existem composições quilométricas de carros graneleiros extremamente pesados, e onde se colocam 2 ou 3 locomotivas pra puxar. Pecisa ver a adequação das turbinas num trabalho mais leve.

A propósito, eles chegaram à venda? Se sim, alguém sabe quantos foram vendidos?

Não. O Turbine foi uma série limitada a 50 unidades emprestadas a consumidores para avaliação e depois a maioria foi destruída. Se você assistiu o filme "Quem matou o carro elétrico?", a história é exatamente a mesma.
Só sobraram uns poucos em museus e me parece que só um nas mãos de um colecionador particular, no caso, o Jay Leno.

Aqui o do Jay Leno:

https://www.youtube.com/emb...

Recomendo assistirem o programa completo (cliquem no weblink para assistir em tela cheia).

Após os comentários iniciais, tem um raro vídeo da chegada da primeira carroceria do estúdio Guia, como também a finalização com instalação do conjunto motriz. E também um vídeo oficial da Chrysler explicando a tecnologia do funcionamento do sistema de turbina.

Logo após, tem uma demonstração do processo de partida da turbina, como também demonstração de sua suavidade de funcionamento (com um copo d'água sobre a carcaça).

Temos também um passeio com o veículo, mostrando algumas características do seu interior e exterior (como também o som e suavidade de funcionamento). Também é desmistificado o mito que os gases de escape eram tão quentes que poderiam derreter o asfalto em longas paradas ou incendiar gramados, quando, em verdade, os gases eram tão mais frios que dos automóveis com motores à pistões, com temperatura de saída aproximada de 60ºC, por conta do reaproveitamento térmico provido pelos regeneradores.

Não deixem de ver (mesmo que tenham dificuldade de compreensão da língua inglesa), pois não é todo dia que poderão ver uma exclusividade destas "rodando".

Abraço aos aficionados por tecnologia!

Fenomenal!!! Além de gostosa a matéria é super-didática. Isso é um dom, parabéns e muito obrigado por exercê-lo conosco.

Excelente texto.
SUGESTÃO: um "capítulo 2" dele, comentando sobre o Jaguar CX-75.
Atualmente, o protótipo abandonou as turbinas, mas o conceito original era fantástico.

Outro protótipo de híbrido com turbina foi o Jaguar C-X75, que usou micro-turbinas da Bladon Jets, empresa que tem um interessante site:
http://www.bladonjets.com/p...

Que delícia de texto!

Por isso que digo, o Ae é disparado o melhor lugar para alguém que verdadeiramente admira máquinas tão linda como carros e suas diversas correlações.

Bela aula, André.

Uma dúvida: aquele aparato na lateral dos carros de Fórmula 3 é uma turbina? Em caso positivo, como ela funciona?

http://www.thegrid.co.uk/in...

Lucas, aquele "torpedo" na lateral do carro de Fórmula 3 é o que em engenharia se chama "Ressonador de Helmholtz". É um volume vazio com uma abertura restrita. Uma das propriedades desse equipamento está no próprio nome: é um dispositivo com ressonância. Coisas muito diferentes são ressonadores de Helmholtz, como por exemplo, a caixa de um violão. No caso do Fórmula 3 ele é usado para equalizar a alimentação de ar do motor. O motor capta ar aos pulsos em frequências que variam junto com a rotação do motor, e o motor sozinho apresenta ressonâncias em função disso, com ganhos de potência em determinados regimes e perdas em outros. Para tornar a resposta do motor mais plana e mais utiilizável, se adiciona alguns ressonadores na alimentação e escape do motor, e assim se "puxa" a resposta do motor para onde for preciso. Assim, se o motor tem muita potência em alta rotação mas é fraco em baixa e média, o carro perde muito na saída de curva e só vai render na reta da metade pra frente. Com o ressonador, é possível melhorar a resposta do motor em baixa e média com perda na alta, e ele fica muito mais rápido ao longo da reta toda. Esse assunto é muito interessante e vale uma matéria pra explicar tudo isso direitinho.

Seria como um plenum em carros que tem ITB ?

NightRider. Plenum é um nome para um tipo específico de ressonador de Helmholtz.

Bob e André,

Grato pela atenção. Esse dispositivo sempre chamou a minha atenção e seu funcionamento deve ser muito interessante.

Lucas
É apenas uma caixa de ar com diâmetro de entrada de ar regulamentado para limitar potência. Salvo engano, esse diâmetro é de 32 mm.

Não esquecendo que o Turbine foi o único carro a ter um conta-giros que marcava absurdas 60.000 rotações por minuto. Claro que não era nem metade disso que chegava às rodas motrizes!
Carlos
Porto Alegre/RS

Carlos,
Reconheci-o pelo e-mail. Tudo bem por aí?
Havia uma redução de cerca de 10:1 antes do câmbio automático de três marchas, de modo de 60.000 rpm o giro na entrada do câmbio caía para 6.000 rpm, 1/10.

Bom, se eu já era apaixonado por esse carro (talvez o único "flex" que me encantou até hoje...), imaginem agora, depois de uma aula dessas!

Esse esquema da turbina conectada a um gerador tocando motores elétricos foi usado no Volvo ECC (Environmental Concept Car), de 1992:

Pra quem não sabe ou não se lembra, o infame Emme Lotus foi descaradamente "inspirado" nesse carro-conceito da Volvo.

Alexandre, valeu pela dica. Esse protótipo eu não conhecia.

A Volvo testou alguns híbridos muito estranhos na década de 1990.
Havia um protótipo de "híbrido" (melhor seria chamar de semi-híbrido) onde o conjunto de motor e câmbio dianteiros eram absolutamente convencionais, enquanto havia um conjunto totalmente elétrico independente na traseira.
Esse sistema trabalhava de forma dupla. Primeiro, ele freava o carro pelas rodas traseira de maneira regenerativa. Se as baterias ficavam descarregadas, o conjunto elétrico fazia uma frenagem regenerativa para recarregar as baterias enquanto aumentava a carga sobre o motor a combustão, obrigando-o a trabalhar num regime de melhor rendimento térmico.
Quando o carro acelerava, o conjunto elétrico ajudava o motor dianteiro, num esquema de tração nas 4 rodas.

A proposta era fazer um kit híbrido adaptável a qualquer carro convencional de série, mas não deu certo.
Quando o conjunto traseiro fazia frenagem regenerativa com o motor dianteiro tracionando, a tensão entre pneus tornava o carro pesado e estranho de ser conduzido, e o desgaste dos pneus era elevado.

Não sei dizer que modelo era esse protótipo.

AAD,
Texto muito primoroso em detalhes e fácil de entender, como sempre (estava sentindo falta de seus textos aqui no AE).
De fato, o uso de turbinas em veículos híbridos em série é algo que deveria ser mais pensado pelos fabricantes, pois o melhor rendimento térmico das turbinas para gerar eletricidade tornaria o veículo ainda mais eficiente, sem contar o provável menor peso do veículo.

RoadV8Runner, grato pelos elogios.

Vemos essa aplicação em outros meios de transporte, como locomotivas e navios com resultados práticos. Acredito que logo surjam protótipos de carros com essa característica.

Acho que ainda não saiu para os fabricantes não assustarem os consumidores com tantas mudanças de uma vez.

Road, essa confusão é comum, mas turbinas NÃO têm rendimento térmico superior a um motor a combustão interna. No máximo se equivalem, sendo que projetos ruins nesse aspecto se justificam (justificavam) em ambos os motores, dependendo da aplicação. As turbinas são preferidas pela indústria aeronáutica por serem consideravelmente mais leves que motores à pistão equivalentes (há rumores sobre motores de 90 cv e 15 kg sendo usados por aí...)

Certeza que turbinas não têm rendimento térmico superior se comparados aos motores alternativos? No texto o André até cita que motores ciclo Otto aspirados têm rendimento ao redor de 35%, enquanto as turbinas podem chegar aos 60%. Tudo bem que em aviões o uso de regeneradores não é possível, visto que os gases de queima do combustível é que geram o empuxo (exceção para os turbo-hélice), mas em aplicação automotiva o que vale é o rendimento do conjunto como um todo.

Road Runner, a resposta dele está meio certa. A turbina pura e simples tem rendimento limitado, pouco acima dos motores a pistão. É o caso do rendimento das turbinas aeronáuticas. Entretanto, quando começamos a falar em turbinas com recuperação e regeneração de calor, ou seja, reintroduzindo calor emitido na saída da turbina na sua entrada, conseguimos melhorar esse rendimento consideravelmente. Então, dependendo da literatura que se lê, obtém-se uma resposta diferente.
Em sistemas de grande porte, as turbinas possuem custo de fabricação maior que motores a combustão e em aplicações estacionárias não ofereceriam vantagens tão significativas se o rendimento fosse o mesmo.

Para mim, o maior galho das turbinas a gás é a necessidade de usar materiais que suportem temperaturas extremas (caso da turbina, que recebe diretamente os gases da combustão), além da homogeneidade do material ter que ser a melhor possível, dadas as elevadas rotações de operação.

André Dantas,
Como sempre, fantástico! Ao ler um artigo assim, dá até vontade de estudar Engenharia.
O que pesa contra a turbina são a indústria já existente e o monopólio dos combustíveis.

Minerim, engenharia não é chata. É a mais pura beleza aos olhos daquele que sabe o que tem que ver.. O problema é que não sabem ensinar.

Estou com vocês. Hoje mesmo eu falava sobre como tecnologias do passado são modernas ainda hoje, sendo alguma ainda superiores em aplicação de alto desempenho. Eu fico muito admirado sempre que leio sobre a grande capacidade do homem, dá indústria nessa época, década de 50 para 60.

Duas observações:

Esse carro foi tema de um filme (assisti na sessão da tarde quando era criança);

Como sua carroceria foi desenhada pela Ghia, notem a semelhança das lanternas traseiras com a ideia utilizada pelo Lincoln Futura (que virou o batmóvel da série dos anos 60).

Abraços!

Hareton, o filme chama-se "The Lively Set", com James Daren e Doug McClure. Pamela Tiffin no esplendor da juventude. Nos cŕeditos do filme, o Chrysler Turbine é mencionado na lista de atores, como se fosse humano.

Sobre as semelhanças do Turbine e o Futura, George Barris comprou o Futura por US$ 1,00 da Ford e encostou o carro. Em 1966 ele transforma o Futura no Batmóvel mais icônico de todos os tempos e coloca na traseira um sistema de Venturi com injetor de combustível e vela de ignição no escapamento para criar o efeito visual de uma turbina impulsora, enquanto o seriado abusava do som de turbina enquanto o carro rodava. Todos os batmóveis de respeito a partir daí tinham algum detalhe de turbina em seu design.

Excelente texto, AAD. Obrigado por compartilhá-lo.

Gostei também pelo texto, com fundamentos técnicos, vir ao encontro de algo que penso há anos: o uso de turbinas, em vez de motores a explosão, na geração de energia elétrica para uso em veículos híbridos. Imagino como seria interessante sua aplicação em ônibus urbanos com banco de baterias convencionais, bem mais baratas e com procedimentos de reciclagem e aproveitamento já estabelecidos há muitos anos, em vez das caras baterias de lítio.

guest, grato pelos elogios.
Um sistema de turbina/gerador seria mais compacto e leve que com um motor diesel como os usados atualmente, e com a vantagem de usar qualquer combustível líquido.
Até óleo de fritura de pastelaria, que hoje é rejeito tóxico nos esgotos da cidade, devidamente filtrado seria um bom combustível para estes ônibus.

Parabéns pela excelente matéria André Dantas. Eu estava mesmo querendo ver alguém ressuscitar esta questão da turbina em automóveis.
Eu li sobre este Chrysler a turbina ainda na década de 1980. Lembro de ter lido sobre todas as razões que levaram a turbina a ser desconsiderada na produção de carros em série na década de 1960 quando o carro foi construído. Lembro também de ter pensado que estas turbinas trabalhando em conjunto com um gerador elétrico, um motor elétrico e um acumulador de energia poderiam resultar em um bom conjunto.
O alto rendimento térmico das turbinas aponta fortemente neste sentido. Já estou até vendo um carro híbrido com um tanque de 30 litros, abastecido com Etanol (por que não?) e com autonomia de mais de 1.000 km. Seria a autonomia que os híbridos não têm, aliada à economia que os motores a combustão não podem obter.

Christian, as centrais elétricas mais modernas utilizam turbinas a gás ou a vapor há muitos anos, em substituição aos motores diesel pelas razões de rendimento e excelente relação peso-potência. Até grandes navios vem trocando os grandes motores diesel por sistemas de turbinas a gás / motores elétricos para acionamento dos hélices.

Para quem tem curiosidade, vai um vídeo.
http://youtu.be/5IF0VbUb_Ug

Depois de ver este vídeo eu lembrei de ter lido que uma das causas do insucesso deste carro foi que na sociedade americana dos anos 60 nenhuma mulher queria que seu marido comprasse e a obrigasse a andar em um carro que fazia ruído de aspirador de pó.
E ele faz exatamente este ruido. Ri muito. Kkkkk.

Eu particularmente acho esse ruído maravilhoso, principalmente quando a turbina está reduzindo de rotação.