Page 10 - Revista EAA - Edição 81

ROTA 2030 CAPA ESPECIAL

a uma menor temperatura no final da com- possa prosseguir para dentro da câmara de
bustão, o que gera redução nas emissões de combustão principal. Esse conceito já é apli-
NOx já que alta temperatura e pressão são cado a muitos anos em motores ciclo Otto
necessários dentro da câmara de combustão movidos a gás.
para que o nitrogênio reaja com o oxigênio. A principal vantagem do uso da pré-câ-
Cabe lembrar que o NOx é composto de vá- mara é a rápida liberação de calor (duração
rias emissões baseadas em nitrogênio, entre- da combustão reduzido) e a orientação das
tanto aproximadamente 98% dele (NOx) é frentes de chama da combustão para as partes
composto de óxido nítrico (NO). mais externas da câmara (de combustão). Os
A condição de redução do tempo de ad- dois efeitos combinados (rápida liberação e
missão é necessária para que haja o aumento orientação das frentes de chama) contribuem
da densidade do ar de admissão (através do para a redução da tendência à detonação.
aumento de pressão de admissão) para evi- Ainda, devido a esse efeito a combustão pode
tar-se a redução do desempenho do motor. ser adiantada, o que reduz a temperatura do
Em motores downsized que operam perto gás de escapamento (redução da necessidade
do limite do compressor (perto da área de de enriquecimento da mistura) e a combus-
surge) deve-se aumentar a vazão de ar antes tão passar a ocorrer mais próxima do ponto
de aumentar a relação de pressão e em al- de máxima eficiência.
tas rotações perto do limite de choke. Outro A Figura 3 mostra o MFB50% para di-
ponto negativo é a diminuição da eficiência ferentes cargas (BMEP) a 2.000 rpm num
do compressor com o aumento da razão de motor monocilindro utilizado para esse es-
compressão do ar de admissão. tudo. É possível também observar o grande
Uma das soluções consiste na aplicação de aumento na pressão no interior do cilindro
um compressor de dois estágios (series com- devido à melhor combustion phasing.
pressor TC, SC-TC). Tal tecnologia permite
o aumento da eficiência somando-se o uso Conclusão
de um intercooler intermediário. Nesse sis- O uso das tecnologias aqui apresentadas com-
tema, o ar é primeiramente comprimido por binadas com a injeção de água, e a médio pra-
um compressor primário (SC, supercharger), zo com sistemas de injeção de combustível de
enviado a um pré-cooler (intercooler inter- alta pressão (superior a 1.000 bar), aumentará
mediário) depois novamente comprimido. de forma significativa a eficiência global dos
A Figura 2 mostra o ganho de BSFC (Brake motores a combustão interna ciclo Otto.
Specific Fuel Consumption, consumo específi- Complementarmente, a redução da ten-
co de combustível ao freio) em altas cargas dência à detonação serve como base para a
com o uso do compressor de dois estágios em redução das emissões de poluentes não ape-
um motor turbo de injeção direta. nas no ciclo onde o veículo é avaliado, mas
também no seu uso diário sem o compro-
Ignição com pré-câmara metimento no consumo de combustível ou

A utilização de pré-câmara para o início da desempenho. n
combustão é uma solução interessante, pois
das apresentadas nesta série é a que menos Referências
gera impacto nos periféricos do motor, pois Efficiency and Emission Measures for Future
apenas a câmara de combustão é afetada. Os High-performance Engines
dados aqui apresentados são resultados da Efficiency and Emission Measures for Future
aplicação de uma pré-câmara passiva no lu- High-performance Engines AVL, MTZ
gar da vela de ignição comum. Jan/2019
Esse conceito consiste no encapsulamento
da vela de ignição dentro da câmara de com- * Erich Policarpo é Engenheiro de
bustão, deixando apenas pequenos orifícios Desenvolvimento – Motores a Gasolina AVL
por onde a combustão, depois de iniciada, GmbH, de Graz, Áustria
10 janeiro/fevereiro/março