Desmontagem do motor volkswagem

Neste vídeo é possível acompanhar o funcionamento do motor volkwagem, e a sua desmontagem num momento de descontração mas levado o serviço a sério pela equipe. 

momento de descontração na oficina "motor combi"
















Relação Estequiomértica

Define - se  como relação estequiométrica, a razão entre uma quantidade de combustível ( em  peso) e uma determinada quantidade de ar ( em peso), obtendo uma queima de forma correta.
O álcool tem proporção estequiométrica de 9,00:1 ( 9,00 partes de ar para cada 1 parte de álcool ) em massa, a enquanto a gasolina tem 13,20:1.
Para a mesma massa de ar, são utilizados 60% a mais de massa de álcool.
Em volume, é necessário mais de 43% de álcool do que de gasolina. Por isto os injetores para álcool têm que ter uma vazão em torno de 50% maior do que bicos para gasolina. U fato interessante que decorre disto é que apesar de a gasolina fornecer mais de 38% de energia, o fato de ser necessário 43% a mais de álcool para mistura, faz com que um motor ganhe em torno de 5% de torque e potência só ao passar a queimar álcool. 


Leia mais em "curiosidades" neste blog.

Álcool

O álcool, ao contrario da gasolina, é uma substância pura (etanol), embora seja encontrada nos postos como sendo uma mistura de 95% de água e 5% de água, em volume. É molécula cuja fórmula é C2H5OH. Por ter oxigênio na composição, a molécula ganha uma polaridade que faz com que o álcool seja líquido à temperatura ambiente pela maior coesão entre as moléculas.
É um combustível que não deixa borras, sendo bem mais "limpo"  que a gasolina, ao contrario do que se pensava nos primeiros anos do programa proálcool. Tem a desvantagem de ser mais corrosivo no estado liquido que a gasolina, o que demanda um tratamento anticorrosivo nos metais que tem contato com o álcool em sua fase líquida, normalmente através de um revestimento com metal que não reaja com ele, como níquel, que era usado para revestir o Zamak dos carburadores.



Leia mais "poder calorífico, calor de vaporização, ponto de fulgor, octanagem e gasolina", neste blog. 

Calor de Vaporização

O calor de vaporização é a quantidade de energia necessária para que um elemento ou de uma substancia que se encontra em equilíbrio com seu próprio vapor, a pressão de uma atmosfera  passe completamente para o estado gasoso.
A gasolina tem um calor de vaporização de 325 Kj/litro e o álcool 744 kj/litro.
Isto quer dizer que o álcool necessita de mais do que o dobro de energia para se vaporizar. Esta vaporização, nos carros carburados e com injeção mono ponto , acontece dentro do coletor de admissão . A energia para vaporizar é conseguida através do calor do motor, que também aquece o coletor de admissão . Porém, ao se vaporizar, o combustível remove (diminui) a temperatura do coletor de admissão, pois esta "roubando" energia do ambiente.
Não é difícil concluir que o álcool "rouba" mais que o dobro de energia, diminui muito mais a temperatura do coletor.
Se a temperatura cair muito, o combustível não se vaporiza mais e se liquefaz ( passa para o estado liquido) dentro do coletor, causando um corte súbito no funcionamento do motor, causado pela falta de combustível momentânea.
Para evitar isto, promove-se o aquecimento do coletor de admissão, fazendo passar água quente do motor pelo coletor para a manutenção do aquecimento. Este aquecimento é muito mais necessário em um motor a álcool, pela sua maior demanda de energia para vaporizar-se.
Em motores com turbocompressor, o próprio aquecimento do ar, imposto pelo trabalho de compressão que o turbo realiza, serve para facilitar a vaporização do álcool.

  • Para se ter uma idéia , um motor operado com uma pressão de 0,30 Kgf/cm2 faz o ar aquecer de 25° a 65°aproximadamente;
  • Com uma pressão de 1,0 Kgf/cm2, a uma temperatura do ar, na saída  da turbina, fica em torno de 115° C.

Entretanto, em motores carburados ou monopontos , enquanto o turbo não aciona ( entra em carga ), o motor a álcool fica "quadrado". Uma forma de resolver este problema é utilizar sistemas de injeção de combustível multiponto, onde o álcool é pulverizado direto na haste da válvula de admissão (a cabeça da válvula está em contato direto com a explosão da câmara de combustão ) onde a temperatura é constante.

Além disso, o injetor ao pulverizar o combustível  aumenta substancialmente a área de troca térmica levando o álcool a uma vaporização quase instantânea.       



Leia mais em "poder calorífico,ponto de fulgor e octanagem", neste blog.

Octanagem

Octanagem é a capacidade que determinado combustível tem de suportar calor sem entrar em combustão expontânea . Isto significa que este pode suportar maior compressão se explodir espontaneamente,
O álcool tem um poder antidetonante maior que a gasolina. Enquanto a gasolina comum tem em torno de 85 octanas e o álcool tem o equivalente a 110 octanas. Isto faz com que um motor  que funcione com álcool possa ter uma taxa de compressão maior do que um motor a gasolina. Enquanto as taxas para gasolina variam entre 9,0 e 10,5:1, as taxas para álcool ficam entre 12,0 e 13,5:1.
Como o *rendimento térmico de um motor aumenta conforme aumenta sua taxa de compressão os motores a álcool tendem a ter um rendimento térmico maior do que um motor a gasolina, compensando  em parte o menor poder calorífico. A velocidade da chama do álcool é menor, o que demanda de maior avanços de ignição.
* Rendimento térmico é a % da energia do combustível que é transformada em movimento pelo motor.

leia mais em "ponto de fulgor e poder calorífico" deste blog.

Ponto de Fulgor

Ponto de fulgor é a temperatura a partir da qual poder haver uma quantidade suficiente de combustível vaporizado a ponto de gerar uma reação em cadeia.
Uma explosão é um evento de reação em cadeia. Quando uma molécula de combustível reage com o oxigênio presente no ar, ela gera energia,fazendo com que a molécula vizinha também reaja, criando esta reação em cadeia.

  • O ponto de fulgor do álcool é de 13°C. Isto significa que não é possível haver combustão de álcool abaixo desta temperatura. Isto explica por que é necessário usar gasolina para a partida a frio em motores a álcool em temperaturas baixas;
  • O ponto de fulgor da gasolina  pura é de aproximadamente -40°C.
Esta 2 propriedade descrita acima decorrem do oxigênio presente na molécula do álcool. Isto faz com que a força de coesão entre as moléculas seja maior do que as da gasolina , que se mantém líquida pelo maior de suas moléculas. A menor atração molecular da gasolina é que faz com que tenha menor calor de vaporização e ponto de fulgor.

Poder Calorífico

Defina-se poder calorífico como a quantidade de energia contida no combustível, sendo que quanto mais alto for o poder calorífico, maior será a energia contida. 
O álcool, por conter oxigênio na molécula, tem um poder calorífico menor que a da gasolina, sendo que o oxigênio aumenta o peso molecular, mas produz energia.
* O álcool hidratado ( 95% ) produz a energia de 20 MJ/Litro;
*A gasolina ( com 22% de álcool anidro) produz 27,5 MJ/Litro.
Note que 1 litro de gasolina produz 37,5% mais energia do que 1 litro de álcool. Daí que um motor com o mesmo rendimento térmico faça:
  • Com gasolina = 10 Km/litro;
  • Com álcool = 7,27 Km/litro.
O álcool,por conter oxigênio nas moléculas (35% do peso molecular do álcool é oxigênio), tem um poder calorífico menor que o da gasolina, uma vez que o oxigênio aumenta o peso molecular, mas não produz energia.
Isto explica a menor Km/l de um motor a álcool em relação ao mesmo motor a gasolina.


"Veja mais em Ponto de Fulgor."

Corrozão do motor por água sem adtivo

Aqui nós podemos observar o que ocorre quando você adiciona ou completa com água da torneira no reservatório motor do seu carro.
Este motor é do modelo CHT do gol ,esta é a frente do motor onde é acoplado a carcaça da válvula termostática. A carcaça foi retirada pois apresentava vazamento na sua junta e tampa do reservatório de água. Podemos ver o ataque da água na parte interna do motor. 


 Aqui nesta imagem podemos observar onde é acoplado a tampa do reservatório; bastante atacada pelo cloro, e ainda o desgaste acentuado provocado pelo mesmo (cloro).
 Aqui uma imagem que costuma provocar bastante do de cabeça, um dos parafuso que prende a carcaça da válvula ao bloco do motor, bastante atacado pela água podendo facilmente no ato de se retirar , o mesmo pode vir a se quebrar no bloco do motor obrigando a fazer uma retifica do bloco.

Face do motor limpa para receber a carcaça da válvula  nova.
 Aqui a carcaça e a válvula termostática já instalada novas.


 É importante para um bom funcionamento do motor do seu carro além de sensores nele acoplado, a observação e manutenção do sistema de arrefecimento com o aditivo recomendado pelo manual do seu carro. Além de prevenir corrosões nos dutos do motor e selos d'agua, também gera uma economia a no consumo do combustível.

Gasolina velha no tanque

Gasolina

A gasolina não é uma substancia pura, é uma mistura de centenas de hidrocarbonetos(1) que tem entre 3 a 12 carbonos nas moléculas, proveniente de uma faixa da destilação do petróleo, onde há componentes leves e pesados na gasolina. Conforme o tempo passa, os mais leves se evaporam, deixando apenas os mais pesados.Por isso se diz que a gasolina "ficou velha no tanque". Em aproximadamente 60 dias, a gasolina muda sua composição por causa da evaporação dos componentes leves, sobrando os mais pesados, que costumam ter uma octanagem(2) menor. Por isso é que a gasolina velha pode causar "detonação" (3) no motor. Normalmente, quanto maior o número de carbonos na cadeia (mais pesada a molécula), menor é a octanagem.
Por isso, o querosene e outros solventes , se misturam à gasolina , fazem o motor "bater pino"(4). Estes componentes mais pesados também tem uma vaporização mais difícil. Quando expostos ao calor em estado líquido, vão se degradando e formam a conhecida "borra de gasolina" . A gasolina vendida no Brasil tem, por lei, 24% de álcool etílico em volume na sua composição, para reduzir a emissão de poluentes.   

sumario


(1) hidrocarbonetos -  hidrocarboneto é um composto químico constituído essencialmente por átomos de carbono e de hidrogênio unidos tetraedricamente por ligação covalente assim como todos os compostos orgânicos.
(2) octanagem - É a capacidade que determinado combustível tem de suportar calor sem entrar e combustão espontânea. isto significa que este pode suportar maior compressão sem explodir espontaneamente.
(3) detonação - Motores de combustão interna também são popularmente chamados de motores a explosão. Esta denominação, apesar de freqüente, não é tecnicamente correta. De fato, o que ocorre no interior da câmara de combustão não é uma explosão de gases, é uma combustão (queima controlada com frente de chama) ou deflagração. O que pode-se chamar de explosão (queima descontrolada sem frente de chama definida) é uma detonação dos gases, que deve ser evitada nos motores de combustão interna, a fim de proporcionar maior durabilidade dos mesmos e menores taxas de emissões de poluentes atmosféricos provenientes da dissociação de gás nitrogênio gerados durante a queima descontrolada. Ela ocorre quando um resto de combustível no final da combustão tem sua temperatura e pressão elevados a ponto de se auto-ignitar. Essa queima não controlada do combustível gera um ruído característico (conhecido como batida de pino apesar de nenhum pino bater, o ruído é proveniente da ressonância da câmara de combustão transmitida ao bloco) e eventualmente dano mecânico, principalmente em pistão, anéis, vela e válvulas.
(4) bater pino - É aquele ruido metálico que se ouve no motor em funcionamento..