Motor Flex Diesel-Gasolina

Um motor capaz de consumir uma mistura de dois combustíveis, qualquer que seja a proporção entre eles, está muito longe de ser uma novidade, pelo menos aqui no Brasil, onde quase a totalidade dos automóveis vendidos têm motor bicombustível, capaz de consumir etanol e gasolina.

Motor flex diesel-gasolina

E que tal um motor flex capaz de trabalhar com diesel e gasolina? Engenheiros da Universidade de Madison, nos Estados Unidos, afirmam que um motor bicombustível diesel-gasolina tem um aumento de eficiência de 20% e produz níveis muito inferiores de poluentes em relação aos motores diesel tradicionais.

Embora possa parecer que a adoção de combustíveis renováveis fosse uma saída melhor também para os caminhões, o fato é que o motor diesel ainda é imbatível para o transporte de cargas. Com isso, eles continuarão rodando, e poluindo bastante, por um bom tempo. Daí o interesse na solução criada pela equipe do professor Rolf Reitz.

Dois tanques separados

Em vez de misturar os dois combustíveis no tanque, como acontece nos motores bicombustível brasileiros, a técnica consiste em usar dois tanques separados de combustível e misturar diesel e gasolina no bico injetor do motor diesel, enviando para a câmara de combustão a composição precisa para o melhor funcionamento do motor em cada condição de uso.

Essa composição, segundo os testes, variou de uma mistura 50-50 (50% de diesel e 50% de gasolina) para um motor submetido a meia-carga, até uma proporção 15-85 quando o motor foi submetido à sua potência total.

Velas de ignição líquidas

Normalmente uma mistura com 85% de gasolina não seria capaz de fazer funcionar um motor diesel, porque a gasolina é menos reativa e mais difícil de queimar do que o diesel. Os engenheiros resolveram o problema utilizando o que eles descreveram como uma "mistura de resposta rápida," que mantém o diesel na proporção mínima para que o motor continue funcionando com perfeição.

"Você pode imaginar o spray de diesel na câmara de combustão como se fosse uma coleção de velas de ignição líquidas, que incendeiam as gotículas de gasolina," diz Reitz. "A nova estratégia altera as propriedades do combustível misturando-os no interior da câmara de combustão para controlar precisamente o processo de combustão, baseando-se na quantidade e momento que o diesel é injetado."

Eficiência térmica do motor

O processo funciona elevando a eficiência do motor, que passa a retirar mais energia do combustível. A temperatura de funcionamento é cerca de 40% mais baixa do que em um motor diesel convencional, o que diminui a perda de energia por meio da geração de calor.

Os melhores resultados obtidos em laboratório mostraram uma eficiência termal do motor diesel de teste de 53%, superior ao mais eficiente motor em uso atualmente, um gigantesco motor turbinado de dois tempos usado em navios, que alcança 50% de eficiência termal.

Química da combustão

Além disso, o controle preciso da mistura entre os dois combustíveis otimiza a "química da combustão," segundo Reitz, o que se traduz em menos combustível não queimado saindo pelo escapamento e menos gases poluentes.

O pesquisador afirma que, se a técnica fosse aplicada a todos os motores diesel em uso nos Estados Unidos, isso representaria uma economia de combustível de 33%.

Embora tenha sido testado apenas em motores diesel, o engenheiro afirma que a tecnologia também pode ser utilizada no sistema de injeção eletrônica dos motores a gasolina. Os motores a gasolina usados hoje têm uma eficiência termal de cerca de 25%.

Bibliografia:

Validation of a Grid Independent Spray Model and Fuel Chemistry Mechanism for Low Temperature Diesel Combustion
T. Yoshikawa, R. D. Reitz
International Journal of Spray and Combustion Dynamics
2009
Vol.: Accepted

Lubrificante totalmente biodegradável

• Pesquisadores da Universidade Huelva, na Espanha, desenvolveram uma graxa lubrificante para veículos e equipamentos industriais que não utiliza qualquer composto químico contaminante usado nos lubrificantes tradicionais. O novo lubrificante industrial é feito à base de óleo de rícino e derivados de celulose, pertencendo a uma nova classe de materiais conhecida como "óleogel", que tira suas propriedades lubrificantes dos materiais celulósicos. 
• A "graxa verde" é "uma alternativa às graxas lubrificantes tradicionais, que geram uma poluição difícil de controlar quando elas são descartadas no meio ambiente," diz o pesquisador José María Franco, acrescentando que a graxa é 100% biodegradável. 
• Os lubrificantes utilizados nos equipamentos industriais são feitos de óleos sintéticos e derivados do petróleo, que não são biodegradáveis. Em sua formulação, entram ainda espessantes feitos com partículas metálicas ou com derivativos da poliuréia, uma família de polímeros sintéticos. 
• Milhões de toneladas de óleos industriais e hidráulicos acabam chegando ao meio ambiente todos os anos, poluindo áreas agricultáveis, rios e chegando até o mar. Segundo os pesquisadores, os óleos minerais podem contaminar o lençol freático por até 100 anos, além de inibir o crescimento de árvores e serem tóxicos para a vida aquática. Os óleos têm sido substituídos paulatinamente por óleos vegetais, mas até agora nenhuma solução havia sido encontrada para os espessantes metálicos, que são altamente poluidores, mas que dão às graxas industriais o seu alto rendimento. 
• A nova graxa verde é uma resposta a esse problema, embora os pesquisadores afirmem que ainda será necessário uma nova etapa de pesquisas a fim de aperfeiçoar seu desempenho lubrificante e antidesgaste. 
• O novo lubrificante "tem um nível de estabilidade mecânica similar ao das graxas tradicionais, e é altamente resistente a altas temperaturas, com propriedades reológicas (viscosidade) que não se alteram de forma acentuada. Contudo, nós observamos que o material é expelido [dos equipamentos] quando submetido simultaneamente a grandes forças inerciais e altas temperaturas," explica Franco. 
• Para que uma graxa seja utilizada em mancais de rolamentos, por exemplo, é importante que ela não vaze facilmente, o que reduziria a lubrificação e poderia levar a uma quebra do rolamento. O mesmo vale para os equipamentos hidráulicos, onde pressão e temperatura elevam-se continuamente. Os pesquisadores vão continuar a pesquisar este aspecto a fim de encontrar um equilíbrio entre os ingredientes biodegradáveis e o desempenho da nova graxa.