APLICAÇÃO DE MÓDULO TERMOELÉTRICO EM DUTOS DE EXAUSTÃO: PROTÓTIPO APLICADO NO ESCAPAMENTO DE UMA MOTOCICLETA

Resumo

A modelagem tridimensional, realizada previamente à construção dos componentes, foi essencial para antecipar falhas, ajustar geometrias e orientar decisões construtivas. Essa etapa permitiu identificar interferências e aprimorar o design do TEG, especialmente no que se refere à fixação dos pilares cerâmicos e à geometria dos slots de encaixe. A análise térmica por CFD, comparada às medições experimentais, evidenciou discrepâncias atribuídas ao desempenho abaixo do ideal do motor utilizado. Contudo, identificou-se o coletor como a região mais adequada para instalação dos módulos termoelétricos, graças ao gradiente térmico mais favorável, atingindo temperaturas na faixa de 313 °C. As medições práticas confirmaram temperaturas inferiores ao esperado, indicando a necessidade de aprimorar o controle do motor para otimizar o aproveitamento energético. Na etapa de fabricação, os substratos cerâmicos obtidos por colagem e tape casting apresentaram comportamentos distintos. A colagem resultou em peças mais espessas e frágeis mecanicamente, exigindo a pré- sinterização para permitir o acabamento. Já o método de tape casting produziu substratos mais finos, com espessuras adequadas à aplicação, porém igualmente frágeis e de processamento mais lento. A montagem do TEG com substratos colados foi mais complexa, significativamente no quesito a aplicação da tinta prata, o qual se mostrou mais fácil nos substratos por tape casting. Os testes de geração elétrica de bancada apresentaram resultados promissores, indicando bom desempenho em gradientes térmicos elevados, na faixa de 300 °C. Os resultados destacam o potencial do módulo desenvolvido e evidenciam a necessidade de otimizações no design e processos de fabricação para melhorar a eficiência termoelétrica.