depois de entendermos o funcionamento de todo o conjunto mecanico e de como o ar se desloca por dentro do motor chegou a hora de mudar de estagio a partir de agora vamos adicionar combustivel a essa mistura para alimentar o motor começamos uma serie extensa e por muitas vezes complexa mas que eu procurarei tratar da melhor forma possivel o papo de hoje lança os fundamentos sobre todo o assunto ele servira como introduçao para uns e revisao para outros mas vamos seguir que temos muito o que caminhar escalas de mediçao vamos começar falando do tamanho das coisas da nomenclatura de mediçao para que nao existam duvidas ou erros quando lermos ou classificarmos uma medida para isso temos que conhecer as escalas ou seja os multiplos ou dividendos de uma medida padrao por exemplo quando voce ve o anuncio de um telefone com memoria de 32 gigas imagine o locutor gritando fuja giga e apenas uma das escalas usadas para definir o tamanho de uma medida que nesse caso e o byte ou seja 32 gigabytes e nao gigas a escala giga significa que temos nove zeros representativos se quisermos colocar de forma exponencial temos 10⁹ entao os 32 gb significam trinta e dois bilhoes de bytes disponiveis para voce armazenar dados mas as escalas tambem se manifestam na divisao da medida por exemplo um centimetro e a centesima parte de um metro um milimetro e a milesima parte vejam a tabela abaixo com os valores de escalas definidos agora que entendemos as escalas vamos falar das medidas em si existe um padrao internacional para cada uma delas e o sistema internacional de medidas ou simplesmente s i mas existe tambem o sistema imperial ou ingles utilizado principalmente nas terras do tio san e da rainha as unidades tem relaçoes com medidas do periodo medieval e mesmo antes disso por exemplo o pe e a medida de comprimento padrao que vem da grecia antiga equivalendo a 0 3038 metro no mundo das engrenagens e oleo encontramos os valores basicamente nestes dois padroes de mediçao a tabela abaixo mostra as unidades padrao para o si e imperial alem dos fatores de conversao entre eles variaveis fisicas sao variaveis presentes no sistema de combustivel e em varios outros sistemas do veiculo na verdade elas fazem parte do nosso dia a dia mas muitos de nos nao conhecemos a fundo seus conceitos e como eles podem causar confusao vamos começar com a pressao uma faca usada para cortar uma peça de carne deve estar afiada mas o que determina esta condiçao o fio da lamina deve ser o mais estreito possivel assim a força aplicada no cabo e concentrada numa area muito pequena tornando a pressao alta o suficiente para separar as fibras musculares entao a pressao nada mais e que a força aplicada sobre uma area entao a nossa atmosfera exerce pressao sobre todos os corpos que se encontram sobre a superficie ao nivel do mar a pressao exercida e de 101 325 kpa ou uma atmosfera [youtube id= 49q6ax5cnve width= 620 height= 350 ] sabe aquele reloginho que as vezes encontramos em carros turbo que indicam a fase aspirada vacuo e a fase sobrealimentada pressao do motor aquilo ali e um manovacuometro existem basicamente duas formas de se medir pressao a absoluta onde consideramos como zero a total ausencia de pressao esta condiçao e chamada de zero absoluto e todos os valores nesta escala sao positivos para diferenciarmos os valores medidos em pressao absoluta toda unidade de mediçao recebe um a subscrito psiₐ a segunda forma de mediçao e a manometrica onde o valor de pressao atmosferica e considerado como zero qualquer valor medido abaixo deste e interpretado como vacuo depressao ou pressao negativa quando lemos valores de pressao manometrica na maioria dos casos nao ha subscriçao mas podemos encontrar em artigos mais antigos um g subscrito vejam o exemplo abaixo para o melhor entendimento 14 69 psiₐ = 0 psi 8 8 psiₐ = 5 9 psi a pressao nos da referencia para a densidade quando analisamos um gas sob o prisma dos motores a pressao associada a vazao forma a base para o ajuste de combustivel do motor vamos falar de vazao por definiçao ela e a quantidade de fluido que se desloca atraves da secçao de um duto por um determinado tempo um pouco vago nao e vamos simplificar imaginem um garrafao com volume conhecido digamos 10 litros agora visualizem uma torneira derramando agua no garrafao este fica cheio em um minuto entao a vazao de agua que passa pela torneira e de dez litros por minuto acho que assim fica mais facil de entender esta condiçao que acabamos de descrever trata se da vazao volumetrica ou seja o volume de fluido medido em funçao do tempo mas alem dela temos a vazao massica onde temos a massa medida em funçao do tempo no mundo dos motores a vazao e um fator chave para afinarmos o conjunto e para que sejamos o mais preciso possivel e essencial usar a vazao massica para o ajuste de combustivel a temperatura e a medida da quantidade de calor emitida ou absorvida por um corpo para as nossas necessidades a temperatura traz referencias na fase de correçao para a quantidade de combustivel inicialmente adicionado a corrente de ar valores como a temperatura do fluido de arrefecimento temperatura de admissao do ar e temperatura dos gases de escape sao essenciais para mantermos a mistura mais proxima dos valores ideais estequiometria e a condiçao que descreve a proporçao ideal entre os elementos quimicos no caso especifico deste papo ela designa o balanço entre o ar e o combustivel para realizar a combustao completa ela e representada pela letra grega lambda λ a maioria de nos sabe que a razao ar / combustivel para a gasolina e de 14 7 1 mas como diabos essa razao foi enconrada bom para isso precisamos relembrar um pouco a quimica as moleculas de combustivel comumente usadas encontradas em nossos tanques sao compostas por combinaçoes de carbono e hidrogenio gasolina diesel e gnv sao hidrocarbonetos mas ha tambem os compostos oxigenados como o etanol o metanol e o nitrometano as moleculas destes combustiveis possuem o oxigenio como parte da sua composiçao vamos usar o etanol como referencia para nossos calculos iniciais pois diferente da gasolina somente uma molecula compoe este alcool sua formula e c₂h₅oh e seu peso molecular e de 46 068 daltons a combustao e um processo de oxidaçao rapida entao precisamos de oxigenio para realiza la o resultado da combustao completa e o dioxido de carbono co₂ e agua h₂o entao precisamos balancear as moleculas para o resultado correto entao entao a razao da quantidade de oxigenio necessario para realizar a combustao completa e de 2 1 ou seja duas moleculas de o₂ para cada molecula de c₂h₅oh mas esta e a razao para o oxigenio puro e a maior parte do ar atmosferico e composta por nitrogenio 78 05% o oxigenio representa apenas 20 95% da equaçao o que resta fica por conta dos gases nobres e representam apenas 0 97% do total de gases o argonio e o mais representativo deles estes valores representam as fraçoes volumetricas mas quando o assunto sao processos quimicos sempre devemos considerar as massas dos elementos envolvidos para tal vamos ver qual a massa atomica de cada elemento que compoe o ar o nitrogenio n₂ tem massa de 28 02 daltons o oxigenio o₂ possui 32 daltons quanto aos gases nobres podemos considerar somente a massa do argonio ar para simplificar o calculo entao temos 39 95 daltons de massa atomica vejam abaixo o calculo da fraçao de massa do oxigenio entao temos de 23 14% de oxigenio na massa de ar se dividirmos aquela razao de 2 1 entre oxigenio e etanol que encontramos mais acima pela porcentagem de oxigenio que temos no ar encontraremos uma nova proporçao 8 6 partes de ar para cada parte de combustivel a gasolina tem uma razao de 3 4 1 com oxigenio puro entao temos 14 7 1 quando aspiramos o ar da atmosfera a razao estequiometrica e representada matematicamente pelo inteiro ou 1 fraçoes deste inteiro representam outras condiçoes de mistura estando abaixo de um temos a chamada mistura rica onde ha mais combustivel que o necessario para a combustao completa o sentido inverso fraçoes maiores que um representam a mistura pobre pois a menos combustivel que o necessario a tabela abaixo mostra as proporçoes de mistura para os combustiveis mais comuns mesmo sendo o balanço ideal a mistura estequiometrica nao e necessariamente a melhor condiçao operacional para o motor na verdade este e um ponto onde os motores mais atuais operam pouco para produzir o maximo de potencia a proporçao deve estar rica com lambda por volta de 0 85 voce pode estar se perguntando mas se a combustao completa acontece com λ um porque adicionar mais combustivel a corrente aumenta a potencia gerada ha duas razoes para uma mistura rica gerar mais potencia a primeira esta na heterogeneidade da mistura o combustivel atomizado/vaporizado nao se distribui igualmente por toda a camara assim areas com pouca turbulencia tendem a conter misturas mais pobres que o ideal entao com mais combustivel na corrente voce garante que nestes pontos a mistura seja adequada mesmo que ela seja mais pobre em relaçao a outros pontos com isso voce reduz o risco de detonaçao a segunda razao esta na tendencia a queda de temperatura do volume admitido o que tambem afastaria o risco de detonaçao porem este fator so e valido para motores modernos que possuem injeçao direta de combustivel pois no caso dos motores que utilizam carburadores ou injeçao indireta o combustivel entra em contato com as paredes do coletor entao a maior parte do calor transferido para o combustivel durante a atomizaçao vem das paredes metalicas entao o efeito de resfriamento e menor no caso destas tecnologias a combinaçao entre estes eventos permite avançar mais o ponto de igniçao o que torna a combustao mais eficiente e gera maior potencia esta condiçao de mistura rica e encontrada nos momentos em que o motor opera a plena carga tambem conhecida pela abreviaçao gringa wot wide open throttle na condiçao oposta ao wot temos o modo de operaçao em cruzeiro chamada de cruise na gringa nessa condiçao temos o minimo de carga sendo solicitada do motor a borboleta aberta parcialmente e uma rotaçao quase constante entao e o momento em que devemos economizar ao maximo o combustivel mesmo que isso signifique perda de potencia na condiçao de cruzeiro um veiculo precisa de aproximadamente 45 pocotos para manter a velocidade constante mais que isso disponivel neste momento acaba sendo desperdicio entao uma mistura mais pobre e a opçao para economia de combustivel em valores de lambda por volta de 1 15 encontramos a maior eficiencia neste sentido ir alem deste limite em pode causar falhas na combustao e ate mesmo a extinçao da frente de chama pois com menos combustivel presente ela se desloca com menor velocidade eletricidade desde o inicio da historia automobilistica a eletricidade e um dos tres pilares que sustenta o funcionamento do motor nos dias de hoje ela se tornou ainda mais imprescindivel sensores centrais de processamento protocolos de comunicaçao todos se baseiam em eletricidade assim como as variaveis fisicas a eletricidade apresenta diferentes definiçoes para cada fenomeno a tensao eletrica e a diferença de potencial ddp eletrico entre dois pontos uma definiçao simples mas que pode parecer vaga para voce que nao conhece bem esse mundo entao vamos fazer uma analogia vamos trocar o circuito eletrico por um circuito hidraulico a fonte de energia passa a ser uma caixa d’agua e os condutores viram tubulaçao por favor nao chame tubo/duto de cano nesse caso a tensao eletrica equivale a pressao ou seja a força que a agua exerce na ponta do seu dedo quando voce obstrui completamente a extremidade da mangueira entao de forma resumida a tensao eletrica e a força que os eletrons exercem sobre um condutor a unidade de referencia para a tensao e o volt v letra que tambem a representa em modelos de calculo nos automoveis de passeio a tensao nominal do sistema e de 12 volts que e a tensao da bateria fonte principal de energia do sistema eletrico quando o motor e ligado e o alternador passa a operar a tensao sobe para valores entre 14 4 e 14 8 volts isso ocorre para que haja uma ddp entre o alternador e a bateria entao esta pode ser recarregada durante a operaçao do motor a corrente eletrica e o fluxo de eletrons atraves de um condutor esse fluxo acontece quando ha diferença de potencial entre as duas extremidades se continuarmos com a analogia ao circuito hidraulico a corrente eletrica equivale ao fluxo de agua dentro da tubulaçao existem dois tipos de corrente eletrica a continua onde o fluxo de eletrons segue somente em uma direçao fonte → carga e a corrente alternada onde os eletrons se deslocam alternado a direçao entre fonte e carga fonte ↔ carga a corrente e representada pela letra i e sua unidade de mediçao e o ampere a por isso muitas vezes ouvimos pessoas chamarem a corrente eletrica de amperagem assim como chamam a tensao de voltagem uma unidade derivada do ampere e o ampere / hora ah que determina a capacidade de fornecimento eletrico de uma fonte estatica a bateria do carro tem sua capacidade classificada por esta unidade de mediçao ela nos diz que para um consumo x aquela fonte podera fornecer energia por um periodo y por exemplo uma bateria de 60 ah sessenta amperes / hora teoricamente consegue fornecer uma corrente de 60 a por um periodo de uma hora se a carga consumir 15 amperes a autonomia da fonte sobe para quatro horas o contrario tambem e valido pois se a fonte consumir 120 a teremos apenas 30 minutos de autonomia eletrica e por favor nao confundam capacidade com capacitancia sobre a segunda falaremos mais abaixo potencia e o produto da combinaçao entre tensao e corrente eletricas representada pela letra p a potencia tem como unidade o watt w pode ser encontrada atraves da formula p = v x i ela determina a capacidade de trabalho de uma carga ou a capacidade de fornecimento de uma fonte resistencia eletrica como o nome insinua a resistencia e um elemento que se opoe ao fluxo ao fluxo eletrico resistencias normalmente sao utilizadas para o controle da potencia eletrica pois a transformam em calor atraves do efeito joule sao representadas pela letra r sua unidade de mediçao e o ohm ω no mundo automotivo encontramos alguns tipos de resistencias variaveis como potenciometros e termorresistores usados como sensores resistencias de valor fixo por sua vez sao usadas em circuitos eletronicos e em pontos que necessitam de aquecimento capacitancia e a caracteristica que alguns elementos eletronicos possuem de armazenar uma carga eletrica em forma de energia estatica mas diferente das baterias estes elementos possuem a capacidade de se carregar e descarregar rapidamente dispositivos com esta caracteristica sao chamados de capacitores sao representadas pela letra c e sua unidade de mediçao e o farad f alem do armazenamento de energia os capacitores quando submetidos a corrente alternada variam a sua resistencia interna de acordo com a frequencia da corrente aplicada quanto mais alta a frequencia menor a resistencia apresentada conhecida como reatancia capacitiva essa caracteristica e bastante explorada em filtros de frequencia onde correntes eletricas com frequencia inferior ao determinado em projeto para um determinado capacitor nao passam por este frequencias acima do set praticamente nao encontram resistencia a passagem indutancia e a capacidade que um elemento possui em transformar a corrente eletrica em fluxo magnetico e vice versa essa e a base de grande parte das maquinas eletricas motores geradores bobinas e transformadores de tensao baseiam se neste principio como os capacitores elementos indutivos tambem sofrem variaçao da sua resistencia com relaçao a frequencia da corrente aplicada mas ao contrario dos outros os indutores apresentam resistencia quanto maior for a frequencia a isso chamamos reatancia indutiva a indutancia e representada pela letra h e sua unidade de mediçao e o henry h fonte a eletricidade e um fenomeno que advem do deslocamento de eletrons atraves dos condutores qualquer elemento que possa fornecer eletrons para alimentar um circuito eletrico ou eletronico e considerado uma fonte de alimentaçao no caso dos automoveis temos duas fontes de alimentaçao uma eletroquimica que e a bateria responsavel por fornecer alimentaçao enquanto o motor nao opera bem como fonte para a partida deste e uma fonte eletromecanica o gerador que e mais conhecido como alternador que converte o movimento em eletricidade atraves de suas bobinas carga qualquer equipamento que necessite de corrente e tensao eletrica para funcionar o motor de partida a resistencia de aquecimento do vidro traseiro as bobinas de igniçao as lampadas todos sao cargas que consomem parte da potencia fornecida pela fonte temos que conhecer o consumo de cada carga para quantificarmos o total e dimensionarmos corretamente as nossas fontes cabos fusiveis e disjuntores aterramento o aterramento e um ponto referencial para onde anomalias eletricas sao descarregadas este ponto tambem serve como retorno do fluxo de corrente para circuitos bem como de referencial para as mediçoes de tensao absoluta do circuito ele recebe este nome porque em instalaçoes prediais o referencial e o nosso planeta em caso de circuitos isolados o referencial passa a ser o polo negativo da fonte de alimentaçao no caso dos veiculos o polo negativo da bateria e ligado ao chassi entao este se torna uma grande referencial de aterramento para todos os circuitos eletricos o bloco do motor tambem deve ser ligado ao chassi para que tenhamos todas as grandes massas condutoras unidas eletricamente o aterramento e extremamente importante para o bom funcionamento do seu motor pois se ele e o referencial qualquer mal contato criara uma resistencia parasita que vai falsear os valores indicados por sensores reduzir a potencia dos equipamentos por isso sempre cheque os terminais verifique se foram corretamente prensados reaperte os parafusos e porcas que os fixam e principalmente meça os valores de resistencia encontrados na malha de aterramento com relaçao ao polo negativo da bateria valores superiores a dois ohms devem indicam a necessidade de correçao do ponto especifico ou de toda a malha instrumentos e metodos de mediçao para que possamos saber se nossa alimentaçao de combustivel atende as nossas necessidades precisamos utilizar instrumentos de mediçao para referencia multimetros manometros e termometros sao apenas algumas das armas que voce deve ter em maos vamos entender como eles funcionam e como devemos usa los manometros sao indicadores de pressao seu principio se baseia na distensao de um tubo bourdon que e recurvado de modo que a variaçao de pressao cause um deslocamento da extremidade deste tubo atraves de um conjunto de engrenagens o movimento e transmitido para um ponteiro que indica os valores numa escala graduada estes instrumentos devem ser instalados em um ponto que permita seu contato com a pressao a qual se deseja medir nunca utilize uma tomada que fique na parte inferior da tubulaçao ou vaso a ser medido pois liquidos e solidos podem ser arrastados para a tomada e obstruirem o bourdon caso o instrumento nao seja instalado diretamente na tubulaçao e voce utilize um tubo capilar tubo de vinil por exemplo para extensao tenha muito cuidado com o comprimento desse capilar pois ele causa amortecimento na mediçao caso o fluido de transmissao seja um gas em caso de pressoes com variaçao de escala muito pequena podemos ter erros consideraveis o ideal e que a mediçao seja feita in loco mas se nao for possivel deve se utilizar um selo liquido para transmitir o sinal fielmente pois como sabemos liquidos sao incompressiveis pode se ainda lançar mao de um transmissor eletronico no local enviando o sinal para um indicador remoto se a pressao a ser medida for alta ou o fluido seja um liquido prefira as conexoes roscadas pois o risco de vazamento delas e muito menor que as conexoes tipo espigao em local com alto incide de vibraçao como a flauta de combustivel por exemplo sempre utilize manometros preenchidos com glicerina ela amortece essas vibraçoes aumentando a vida util de calibraçao do manometro sensores de temperatura por operarem baseados na transferencia de calor entre corpos massa do sensor e massa de fluido ao seu redor este tipo de sensor pode apresentar erros consideraveis caso a instalaçao nao seja feita da forma mais adequada a primeira açao e garantir que o sensor esteja totalmente imerso no fluido a ser medido qualquer condiçao diferente dessa acrescentara erro a mediçao o comprimento de inserçao minimo deve ser de oito a dez vezes o diametro do corpo o par de fios usado para ligar o transmissor a central deve ter o mesmo comprimento pois diferenças de comprimento causam variaçoes na tensao indicada e finalmente o par tambem deve ser torcido para evitar que ruidos eletromagneticos causem interferencias na mediçao multimetros ou multiteste se voce preferir e um instrumento que pode medir diversas grandezas eletricas como corrente tensao resistencia e continuidade os modelos mais avançados permitem a mediçao de isolamento de diodos transistores nivel de ruido e ate mesmo temperatura porem de nada vale um instrumento desse nivel se nao soubermos como utiliza lo corretamente vamos começar falando das pontas de prova sao terminais eletricos com pontas agudas em uma das extremidades estes sao os pontos que devem entrar em contato com os pontos a serem medidos a outa extremidade do cabo se conecta ao multimetro este e um ponto que pede atençao os multiteste possuem ao menos tres pontos para conexao o com comum que e o ponto de referencia para as mediçoes normalmente pintado em preto este ponto deve receber o cabo da mesma cor para reduzir os riscos de erro o v / ω tensao / resistencia tratando se do ponto de mediçao para resistencia e tensao o conector normalmente tem a cor vermelha o a corrente e o ponto de mediçao para corrente observe que o grafismo impresso neste ponto tambem incida a corrente maxima que o instrumento pode medir ha um fusivel de proteçao que limita a corrente caso haja um surto com valor maior que o maximo o fusivel ira fundir abrindo o circuito alem da identificaçao de das grandezas medidas temos a categoria de proteçao contra surtos cat i mediçao de circuitos e equipamentos eletricos protegidos contra surtos; cat ii mediçao de aparelhos domestico de laboratorio escritorios tomadas pontos de alimentaçao de media tensao e similares; cat iii barramentos e linhas de alimentaçao e paineis de distribuiçao; cat iv medidores de eletricidade linhas de transmissao de baixa tensao linhas subterraneas para bombas; [youtube id= k4fgfrebiis width= 620 height= 350 ] as pontas de prova devem ser conectadas em paralelo ao ponto a ser medido no video acima vemos a mediçao em pontos diferentes a primeira mostra a mediçao de tensao fornecida pela fonte do circuito observe que o multimetro tem ligaçao paralela ao circuito na mediçao dos pontos especificos resistores temos como objetivo medir a queda de tensao provocada pelas resistencias do circuito a mediçao e feita em paralelo com a resistencia [youtube id= 4kbe5kpvdhy width= 620 height= 350 ] para a mediçao de corrente devemos abrir o circuito o circuito e conectar o multiteste de modo que a corrente passe pelo instrumento como parte do circuito esse modo de ligaçao e chamado de ligaçao em serie para a mediçao em qualquer ponto de um circuito as pontas de prova devem ser inseridas no ramal especifico do equipamento que se deseja medir fazendo com que o multimetro se torne parte do caminho de passagem da corrente eletrica [youtube id= eic6megspk width= 620 height= 350 ] para verificar os valores de resistencia precisamos isola la completamente do circuito para que nao haja paralelismo ou seriado das resistencias ou mesmo a queima do seu instrumento de prova sempre desenergize o seu circuito caso estejamos verificando um resistor fixo devemos nos basear no valor escrito em sua carcaça ou no codigo de cores conforme imagem acima com isso concluimos os fundamentos necessarios para o entendimento do sistema de alimentaçao de combustivel e seus ajustes no proximo papo trataremos dos carburadores e injeçao mecanica historia construçao segredos e ajustes ate o proximo papo
SEJA UM MEMBRO DA
FAMÍLIA FLATOUT!
Ao ser um assinante, você ganha acesso irrestrito a um conteúdo verdadeiro e aprofundado. Nada de jornalismo genérico e sensacionalista. Vale a pena? Clique aqui e confira os testemunhos dos assinantes, amostras livres e os benefícios extras que você poderá desfrutar ao ser um FlatOuter!
PARA LER MAIS, CADASTRE-SE OU ASSINE O FLATOUT E TENHA ACESSO LIVRE A TODO CONTEÚDO DO SITE!
JÁ POSSUI CADASTRO OU É ASSINANTE DO FLATOUT?
Este é um conteúdo restrito: pode ser uma matéria só para assinantes, pode ser porque você já atingiu o limite de matérias gratuitas neste mês.