ola  leitores  esse artigo tem como objetivo principal fornecer informaçoes tecnicas de qualidade  o que hoje em dia na internet e algo bem dificil  assim como voces  sou um aficionado por motores e ja participei de diversos foruns  mas a qualidade de informaçao tecnica encontrada sempre me decepcionou   hoje tenho a sorte de trabalhar com motores  mas especificamente com o desenvolvimento de sistemas de combustao na empresa austriaca avl e tambem atuar como membro da comissao tecnica de motores otto da sae  society of automotive engineering    como hoje a maioria dos carros usa motores flexiveis em combustivel  e neles que vamos nos concentrar  mas os principios basicos valem para os carros a alcool tambem  mas antes de tudo  precisamos conhecer melhor o combustivel que chamamos de alcool     o etanol o nosso alcool  vendido como e100 na verdade e um combustivel considerado como e95 pois o nosso querido pais vende etanol hidatrado nas bombas  o qual contem aproximadamente 5% de agua em sua composiçao   calma  isso nao significa que o governo permite que alguem coloque 5 ml de agua a cada 95 ml de etanol  a agua misturada resulta da destilaçao azeotropica do etanol  que  nesse processo  chega a sua concentraçao maxima de 95 63% e 4 37% de agua  alem disso ha a questao do custo exponencial para a remoçao desta agua   por outro lado  ha um ponto positivo nesse percentual de agua no etanol  ela ajuda em altas cargas  com o motor cheio   pois e necessario enriquecer menos a mistura  ou seja  usa se menos combustivel   para manter a temperatura de escape dentro dos limites dos componentes  geralmente 900ºc na valvula de escape e 950ºc a 1 000ºc no catalisador    abaixo temos uma tabela que compara alguns combustiveis que podem ser encontrados no mundo com o nosso etanol e95  nesse caso o e100br    caracteristicas dos combustiveis    essa tabela nos mosta dados importantes sobre os combustiveis e gostaria de falar um pouco mais sobre essas caracteristicas   ron  sem entrar em detalhes de como e determinado  podemos considerar o ron como um indicativo da capacidade do combustivel de resistir a auto inflamaçao  ou seja  quanto maior o ron mais alta a taxa de compressao pode ser  o que esta relacionado ao quao eficiente o motor pode ser  em um futuro artigo podemos entrar em detalhes sobre a taxa de compressao e os fenomenos resultantes dessa variavel  que sao muitos    ja vi na internet videos ensinando a retirar o alcool da gasolina para rodar com gasolina pura  serio  podem procurar no youtube  alegando que o consumo de combustivel sera menor  bom  quanto ao consumo ele realmente tende a melhorar  entretanto a nossa gasolina tupiniquim hoje tem 27% de alcool em sua composiçao e tem o ron de 95  ja a gasolina e10 de fora tambem tem os mesmos 95 de ron  ora  se adicionamos 27% de etanol  o que eleva o ron   e chegamos a um ron 95  isso indica que a nossa gasolina base e muito ruim  o ron dela e bem baixo  retirando o etanol  o que restara e uma gasolina pura  mas muito ruim  realmente nao recomendo esse tipo de procedimento      relaçao estequiometrica  stoich a/f   o motor  quando em condiçoes normais de funcionamento  tende a ter a mistura ar combustivel estequiometrica  essa relaçao depende do combustivel que esta sendo utilizado e tem impacto direto no consumo  para uma combustao  caros leitores  por favor sempre usem esse termo  a combustao e uma queima controlada com frente de chama definida e progressiva  a explosao  bom  e uma explosao    e nada explode dentro do motor  ou assim esperamos  com etanol deve se ter em torno de 8 4 partes de ar para uma parte de combustivel e para a gasolina devemos ter cerca de 13 partes de ar para uma parte de gasolina   isso indica que precisamos de menos gasolina para reagir com o oxigenio  logo consumimos menos combustivel ao longo do deslocamento de ar do motor   nos motores modernos  com gerenciamento eletronico  o motor calcula essa mistura pela famosa sonda lambda  ela mede os niveis de oxigenio nos gases de escape e  com base nos valores medidos aumenta ou diminui o tempo de injeçao de combustivel  quando o valor da lambda esta inferior a 1  significa que ha uma mistura rica  ou seja  ha mais combustivel do que oxigenio com o qual ele conseguie reagir  essa mistura rica reduz a temperatura no escapamento  protegendo coletor de escape  catalisador  turbina etc   gera um pouco mais de torque e pode evitar/diminuir fenomenos de combustao anormal  pre igniçao ou detonaçao  que e mais conhecido como knock ou  batida de pino     a imagem abaixo mostra que o ponto otimo para a geraçao de torque esta por volta de 0 86~0 88  mas isso pode depender entre os motores  vamos toma la apenas como base  notem que a curva de efficiencia cai de uma forma mais abrupta quando o lambda fica maior do que 1  ou seja  mistura pobre  com execesso de ar     nao entrarei em detalhes sobre emissoes  mas o motor deve trabalhar em lambda 1 em parte para permitir a correta conversao catalitica dentro do catalisador  misturas com lambda menor do que 1 levam a maiores emissoes de hc e co e misturas pobres geram mais nox  o nox e um grande problema para o sistema de pos tratamento dos gases  pois o catalisador consegue  segurar  apenas uma quantidade de oxigenio em seu interior  o nome dessa caracteristica e osc  oxygen storage capacity  apos esse limite  a quantidade de nox que passa pelo catalisador  e vai efetivamente para o ambiente  aumenta muito  a figura abaixo mostra a capacidade de armazenar oxigenio de tres catalisadores diferentes  a linha vermelha e um catalisador novo  a linha azul e o catalisador envelhecido com 850°c e a linha preta um catalisador envelhecido com temperatura de operaçao de 1 050°c     aqui vale uma dica  uma pratica relativamente comum para  ganhar  potencia e a remoçao do catalisador  mas e preciso resistir a tentaçao de ganhar potencia gastando pouco  a reduçao de emissoes atraves dele e brutal e seu veiculo ira poluir muito mais sem esse componente  todos nos podemos fazer a nossa parte para um mundo melhor  e pensar nos outros e no nosso futuro e uma açao muito importante  por isso  por favor  nao retirem o catalisador do carro      poder calorifico inferior  low heating value   lhv   de forma geral  essa caracteristica mostra a quantidade de energia que o combustivel contem  o etanol produz muito menos trabalho para uma mesma quantidade de gasolina  entretanto  principalmente para motores aspirados  a potencia com etanol e sempre maior  o que leva algumas pessoas a pensarem que a  potencia  do etanol e maior  o que nao e verdade   o ganho de potencia do etanol vem principalmente do melhor  combustion phasing   ou seja  por ter ron mais elevado  e possivel esperar ate o momento otimo para gerar a centelha e assim iniciar a combustao  mas afinal  qual e esse ponto otimo   em geral  para o maximo torque do motor ser gerado  50% da sua massa de ar+combustivel deve ser consumida em torno de 7º a 8°  existe uma pequena influencia do combustivel utilizado  apos o ponto morto superior  o diagrama abaixo pode nos ajudar a entender melhor     essa figura nos mostra o  mass fraction burned  que nada mais e do que a evoluçao da queima da massa ar+combustivel ao longo da rotaçao do virabrequim  consequentemente ao longo do curso do pistao   para esse caso  a centelha  spark  e disparada com 338°  22° antes do ponto morto superior  o ponto morto superior do pistao e indicado pelo  tdc   top dead center  que e 360°   acompanhando a subida das linhas  e uma para cada cilindro  notamos que temos o consumo da massa ar+combustivel a apartir de mais ou menos 348°  existe um delay quimico entre a centelha e a queima começar efetivamente  e a queima da mistura evolue ate a linha atingir 1  o que significa que 100% da massa foi consumida   como dito  o ponto de maior torque e gerado quando a 50% da massa  nesse caso o 0 5  e atingido por volta de 8° depois do ponto morto superior  nesse diagrama 368°    sendo assim  podemos notar que para a combustao mostrada nessa figura  quando o motor esta com 368° temos por volta de 0 3  30%  da massa total consumida  ou seja  so por isso ja podemos saber que esse motor nao esta na sua condiçao de maior torque possivel  o que nao e o fim do mundo  isso acontece por alguns motivos  sendo o principal e a limitaçao pelas caracteristicas anti detonantes do combustivel  ron   mas tambem isso pode ser utilizado para limitar a pressao gerada dentro do cilindro   essa limitaçao em funçao da pressao dentro do cilindro e o motivo pelo qual motores turbo flex produzem a mesma potencia com etanol ou gasolina — mesmo com um  combustion phase  pior com a gasolina  a eficiencia volumetrica  a quantidade de ar dentro do cilindro  e alta o suficiente para que o limitante seja a pressao gerada pela combustao     por isso o motor a alcool gera mais potencia  na verdade ele gera mais torque — a potencia e produto da multiplicaçao do torque pela rotaçao  pois a combustao  devido ao alto ron  esta  quase  sempre com a sua fase posicionada de forma otimizada  e possivel aplicar um avanço  adiantado  para o etanol e garantir que 50% da massa ar+combustivel esteja sendo consumida no ponto otimo  devido a menor octanagem da gasolina  nao podemos aplicar o mesmo avanço  e com isso o ponto de 50% da massa combustivel acontece geralemente depois do momento otimo   isso deixa claro que se tivermos um carro apenas a gasolina e quisermos passar a rodar com alcool  nao adianta apenas fornecer mais combustivel  lembrem se que apenas injetar combubstivel nao gera mais potencia  se o mesmo avanço de igniçao for usado para os dois  como o etanol possui menos energia  o torque gerado sera menor  deve se tambem mudar o avanço aplicado para potencializar o uso do etanol e dessa forma haver um aumento de performance      calor latente de vaporizaçao  latent heat of vaporization   essa caracteristica e a resposavel por tornar a partida a frio um problema para o etanol  o maior valor de lhv indica que para o etanol mudar de fase  ele deve receber mais calor do ambiente do que a gasolina  ou seja  ele precisa que o ar esteja mais quente do que para a gasolina para que a transformaçao de fase ocorra   alem dos problemas na partida  durante o aquecimento a dirigibilidade pode ficar bastante prejudicada tambem devido a dificuldade do etanol em vaporizar   uma dica  vale lembrar que a temperatura de vaporizaçao de um fluido depende da pressao ambiente  quanto maior for a pressao  maior e a temperatura para a evaporizaçao e consequentemente quanto menor a pressao  menor a temperatura para vaporizaçao  um exemplo pratico sao as panelas de pressao  com maior pressao dentro do recipiente a agua continua liquida mesmo com temperaturas bem mais altas do que 100°c   levando isso para os nosso motores  o que controla a pressao no coletor de admissao  a borboleta  quanto mais a borboleta estiver aberta  maior a pressao no coletor  pois ela fica mais perto da pressao atmosferica   logo  se eu quiser ajudar o combustivel a vaporizar  eu devo deixar a borboleta fechada e nao aberta  por isso nao adianta pisar totalmente no acelerador para ligar o carro — na verdade o que a ecu faz no momento da partida e fechar a borboleta e nao abrir  nos carros com acelerador eletronico  se voce estiver com dificuldade na partida e pisar no acelerador  a borboleta nao ira responder a esse movimento   [youtube id= eaynnf0zc_e  width= 620  height= 350 ]  repare as borboletas fechadas durante a partida  essa caracteristica tambem possui um lado positivo  pois quando o motor esta quente e o etanol e injetado  ele pode  roubar  mais calor do ar do que a gasolina  aumentando a eficencia volumetrica e reduzindo a temperatura durante a compressao  isso e valido principalmente para motores com injeçao direta  na qual a injeçao e feita dentro da camara  para motores com injeçao na porta de admissao   esse  calor roubado  que o etanol usa vem principalmente das paredes do cabeçote e da valvula  logo a eficiencia volumetrica nao aumenta — na verdade ele pode cair por motivos que podemos tratar em outro artigo   alem do calor latente de vaporizaçao ser maior para o etanol  outra caracteristica que atrapalha a partida e o fato de o etanol ser uma substancia pura  ele nao e como a gasolina que e composta por varios componentes que tem pontos de evaporaçao diferente   o etanol evapora por completo por volta de 77°c  enquanto a gasolina tem alguns componentes que ja por volta de 45°c começam a evaporar  a curva de destilaçao da gasolina e do etanol podem ser comparadas abaixo  com isso  quando o motor esta a frio  essas fraçoes da gasolina que evaporam com temperatura mais baixa  ajudam na partida       como decidir qual dos dois combustivel devo utilizar  e disseminado o uso de uma simples formula para se decidir qual combustivel vale a pena ser utilizado  se o etanol esta abaixo de 70% do preço da gasolina  ele vale a pena  lamento informar  mas isso nao faz muito sentido   quem tem carro flex ja percebeu que essa relaçao nao funciona sempre — depende muito do uso  e  claro  do preço tambem    tratando apenas do merito dos parametros relacionados a combustao  nao vamos considerar corrosao etc    o etanol e vantajoso principalmente quando o motorista utiliza o motor por periodos mais longos de tempo  ou seja  ele e utilizado ate aquecer por completo   isso acontece pois o motor trabalha com mais excesso de combustivel durante a fase fria com etanol  devido ao calor latente de vaporizaçao  do que com a gasolina  esse excesso ocorre pois como a evaporaçao do etanol e deficiente a frio  e necessario injetar ainda mais combustivel para garantir que o que pouco que evaporou seja o suficiente para a combustao  o resto vai para o oleo  o que e um grande problema  mas que podemos tratar em um outro artigo  o excesso na gasolina tambem ocorre mas em uma escala menor  logo voce joga menos combustivel fora  portanto se voce usa o carro apenas em trajetos curtos  a gasolina e melhor   o etanol tambem e vantajoso se o motorista costuma rodar com altas condiçoes de carga  com o pe no fundo  pois como a combustao da gasolina gera gases de escape mais quentes  o motor trabalho com excesso de combustivel para que os gases de combustao sejam menos quentes e dessa forma proteger o catalisador/turbo/sistema de escapamento  esse excesso de combustivel para o etanol e menor  logo menos combustivel e jogado fora nessa condiçao  motores de baixa cilindrada costumam visitar com mais frequencia a regiao de altas cargas  pela falta de torque em baixas rotaçoes   para ter certeza de qual combustivel vale a pena devemos conhecer bem os nossos costumes de direçao e tambem os nossos percursos  dessa forma podemos fazer a escolha mais economica  a nao ser que o etanol volte a custar r$1 00 como era na epoca que eu aprendi a dirigir  ai vamos todos para o etanol   por hoje e isso  galera  se tiverem duvidas  podem usar a caixa de comentarios que  dentro do possivel  vamos conversando  espero que tenham gostado  ate a proxima   __________  erich policarpo e engenheiro de desenvolvimento de sistemas de combustao na empresa austriaca avl e tambem atua como membro da comissao tecnica de motores otto da society of automotive engineering  sae