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Motores do nosso dia a dia

Postado em 28 de maio de 2021 por Julia Ricotta

intro tipo de motores

A combustão é um processo químico exotérmico (libera calor), na qual um combustível reage com o oxigênio do ar. Além destes dois, também é necessário algo que inicie a reação. No caso dos motores, a ignição é o processo que inicia o processo da combustão. Vamos ver como os motores se classificam em relação à ignição?

Motores Otto

Também chamados de Motores de Ignição por Faísca (MIF), neles a mistura ar-combustível é introduzida nos cilindros, em geral, já homogeneizada e dosada, tendo a exceção para os motores de ignição por centelha de injeção direta de combustível (GDI, do inglês Gasoline Direct Injection), nos quais somente o ar é admitido e a injeção do combustível ocorre no interior dos cilindros, sendo a mistura inflamada por uma faísca gerada pela vela de ignição nos motores Otto. Eles utilizam combustíveis mais leves, como a gasolina e o etanol.

Os motores Otto apresentam baixas taxas de compressão, a fim de evitar a autoignição do combustível, sendo uma relação de 10:1 (lê-se dez partes de combustível para uma de ar) a 14:1 para o etanol e 8,5:1 a 13:1 para a gasolina.

Tais motores são os responsáveis por equipar a maioria dos automóveis que encontramos nas ruas em nosso dia a dia, principalmente os veículos utilitários. Também são encontrados em motores de carros esporte e de competição, devido a sua melhor entrega de potência.

Motor F1 Mclaren 93

Figura 1 – motor de Fórmula 1 da equipe McLaren, de 1993.

Motores Diesel

Também conhecidos como Motores de Ignição Espontânea (MIE), neles o pistão comprime apenas o ar, até que este atinja uma temperatura alta o suficiente. Quando o pistão está próximo de seu ponto mais alto, o combustível é injetado, reagindo imediatamente com o oxigênio do ar quente, sem necessitar de uma faísca. Por causa disso, nos MIE é necessário um sistema de injeção de alta pressão, pois a câmara do cilindro já estará muito pressurizada. A temperatura do ar necessária para que ocorra a reação espontânea do combustível com o oxigênio é chamada de “temperatura de atoignição” (TAI). Tais motores utilizam o Diesel como combustível (como seu próprio nome já diz) devido ao fato de que a TAI do Diesel, de 250ºC, é menor que a dos outros combustíveis, como o etanol hidratado, que apresenta TAI de 420ºC.

Os motores Diesel, por precisarem de ultrapassar a temperatura de autoignição do combustível, apresentam taxa de compressão suficientemente elevada, sendo ela de 15:1 a 24:1 para o Diesel.

Devido a sua simplicidade e grande gama de aplicação, este motor revolucionou a indústria, destronando as máquinas a vapor, responsáveis por mover locomotivas e transportes marítimos. Hoje em dia, tais motores também equipam caminhões, caminhonetes e máquinas pesadas, como tratores.

motor de navio

Figura 2 – Motor de navio RT-flex96C, projetado para grandes navios.

Motores Flex

Tá, mas e o motor Flex? Ele não é diferente do motor a gasolina? A verdade é que a diferença entre tais motores dá-se devido às características do combustível utilizado. Como sabemos, o etanol é mais barato que a gasolina, apresentando menor rendimento, mas sabemos que há momentos em que o etanol compensa mais que a gasolina, enquanto em outros momentos a gasolina compensa mais (normalmente, se a relação entre o preço do etanol e da gasolina for de 70% ou menos, compensa utilizar o álcool), o que torna os motores Flex muito viáveis, por poderem ser abastecidos com os dois combustíveis.

Os motores Flex, são aqueles que permitem o abastecimento do veículo tanto com etanol, quanto com a gasolina. Tal configuração foi introduzida no ano de 2002, no Brasil, e desde então tem ganhado cada vez mais espaço na garagem dos brasileiros. Embora venha se tornando cada dia mais comum,  ainda existem muitas dúvidas acerca desse tipo de motor.

Abastecimento gasolina e etanol

Figura 3 – Abastecimento gasolina e etanol.

Os motores flex são regulados para queimar tanto a gasolina quanto o álcool. Uma vez que o veículo é composto por apenas um tanque (o mesmo para ambos os combustíveis), a quantidade de combustível injetada na câmara de combustão é equivalente a mesma de que um motor movido a somente a álcool.

No que tange a relação de compressão, os carros Flex utilizam uma taxa de compressão média para que haja um bom funcionamento para ambos os combustíveis. Enquanto para motores à gasolina a taxa é de 9:1, motores à álcool tem uma taxa de (12:1). Usualmente, os motores flex utilizam uma taxa de compressão em torno de 10:1.

A figura abaixo apresenta um exemplo de compressão, na qual há 8 partes no cilindro para preencher com ar e combustível. Como sabemos que a relação correta para a gasolina é menor que para o álcool, pode-se perceber que os motores flex tem um pouco de perdas por não aproveitarem a relação ao máximo.

taxa de comp

Figura 4 – Esquema para taxa de compressão.

Para facilitar a compreensão do funcionamento dos motores Flex e para sanar as dúvidas mais frequentes, responderemos as principais perguntas acerca de tal configuração:

Há algum problema em abastecer somente com gasolina ou somente com álcool?

A resposta é não! Embora os motores Flex tenham sido criados para permitir o abastecimento com os dois combustíveis, utilizar somente um não há problema. No escapamento do automóvel, há um componente capaz de reconhecer qual é o combustível utilizado no momento, conhecido como sonda lambda, responsável por analisar a relação de oxigênio nos gases de escape. Dessa maneira, a partir das informações obtidas pelo dispositivo, é possível realizar um ajuste na injeção eletrônica e garantir um bom desempenho para o automóvel evitando, portanto, desperdícios.

Posso abastecer o motor a gasolina com álcool?

A resposta é não! O etanol é um combustível com alto poder de oxidação, então sistemas que não são preparados para receber tal combustível acabam por sofrer a oxidação em seus componentes, a exemplo da bomba de combustível.

É uma má ideia misturar os combustíveis?

A resposta é não! Desde que seja um motor Flex, não é uma má ideia misturar os combustíveis. Tais tipos de motor foram desenvolvidos para trabalhar com os combustíveis separados ou simultaneamente. O que usualmente é levado em conta é a análise financeira, valendo-se da ideia de que a gasolina rende mais em relação à quilometragem e o etanol entrega melhor desempenho.

O carro Flex tem dois tanques, um para cada tipo de combustível?

A resposta é não! Ao abastecer, ambos os combustíveis vão para um mesmo tanque principal.

Os motores flex exigem cuidados especiais?

A resposta é não! A manutenção dos motores bicombustíveis é a mesma de motores monocombustíveis, e deve seguir sempre as orientações do manual do fabricante.

Posso misturar o etanol e a gasolina em qualquer proporção?

A resposta é sim! Como dito anteriormente, o componente conhecido como sonda lambda é responsável por identificar qual combustível e em qual proporção está sendo usada.

É preciso fazer rodízio dos combustíveis?

A resposta é não! Como o motor Flex é projetado para rodar tanto com etanol quanto com gasolina, em qual quer proporção, não é necessário fazer o rodízio de combustíveis.

Os motores flex exigem cuidados especiais?

A resposta é não! A manutenção dos motores bicombustíveis é a mesma de motores monocombustíveis, e deve seguir sempre as orientações do fabricante.

O motor Flex tem um desempenho menor quando comparado aos motores somente a gasolina ou somente a etanol?

A resposta é sim! Devido ao fato de o motor que roda apenas com gasolina comprime na proporção exata para a mesma, fazendo com que ela seja consumida e aproveitada ao máximo, o motor a gasolina tem um aproveitamento maior dos combustíveis, visto que os motores flex são feitos para dois combustíveis, a compressão não será exata para nem um, nem outro. Contudo, com o avança das pesquisas, os motores flex são cada vez mais desenvolvidos para diminuir a diferença entre eles.

Texto produzido por: Júlia Leite de Faria Ricotta e Fábio Sandrini Costa.

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