Disciplina: Motores a Combustão Interna. Combustível

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1 Disciplina: Motores a Combustão Interna Combustível

2 Octanagem e Número de Cetano O número de cetano, índice de cetano ou NC é um indicador da velocidade de combustão do combustível diesel e da compressão necessária para a ignição. Para um mesmo motor diesel, ao serem injetados na câmara em alta pressão, os combustíveis de cetano mais elevados entrarão em ignição em menor espaço de tempo do que os combustíveis de Cetano inferior. Octanagem: Quanto maior o número de octanas, mais pressão o combustível pode suportar antes de detonar. Gasolinas de alta octanagem são usados em motores a gasolina de alto desempenho, que trabalham em elevadas taxas de compressão, enquanto o uso de gasolina de baixa octanagem pode levar o motor a bater.

3 Combustível Os combustíveis para motores de combustão interna são predominantemente produtos petrolíferos, sendo que gases naturais ou manufaturados também são usados em quantidades limitadas. Embora a variedade de combustíveis usados em todo o mundo, em automóveis, seja grande, os que são usados no Brasil podem ser listados sucintamente como sendo combustíveis fósseis (gasolina, diesel, GNV) ou combustíveis de fonte renovável (etanol, biodiesel). Estes combustíveis são oferecidos ao consumidor em forma simples ou misturados entre si em diferentes proporções, com uma maior ou menor presença de aditivos.

4 Combustível no Brasil A gasolina é constituída por uma variedade de hidrocarbonetos, e, assim como os demais combustíveis líquidos, por pequenas quantidades de aditivos (antidetonantes, antioxidantes, desativadores de íons metálicos, detergentes, dispersantes, corantes e outros, inclusive para aumentar a octanagem), que são acrescentados em uma porcentagem mínima (não pode exceder 5000 ppm). No Brasil, a gasolina pura ou tipo A não é comercializada diretamente para o consumidor final, sendo vendida misturada com álcool (etanol anidro, álcool produzido a partir da canade-açúcar que não contém água).

5 A gasolina comum (tipo C) e a gasolina aditivada comercializadas no Brasil contém, legalmente, até 27% de etanol misturado, enquanto a gasolina premium pode receber até 25%. Dependendo da época do ano, a gasolina pode ter menos etanol, até um mínimo de 18%. A gasolina comum e a aditivada devem possuir octanagem mínima de 87 IAD (índice antidetonante), enquanto que a gasolina premium traz uma octanagem um pouco maior, de 95 IAD. O etanol hidratado difere do etanol anidro por conter 4% de água. Este é o álcool veicular, comercializado nos postos de combustíveis, com octanagem de 100 IAD. Também pode receber a adição de aditivos.

6 O diesel comum, ou tipo B, é o resultado da mistura do diesel tipo A, o diesel puro que sai das refinarias e não é comercializado nos postos de combustíveis, com o biodiesel, que é obtido a partir de gorduras vegetais ou animais. A proporção de mistura é de 7% de biodiesel. O diesel também pode receber aditivos tais como detergentes, dispersantes, anti-espumantes, anti-corrosivos e demulsificantes. O diesel é comercializado em uma ampla gama de tipos, cuja disponibilidade varia conforme a região do Brasil. Esta variedade recebe diferentes nomes e algumas características diferenciadoras conforme a empresa distribuidora, mas a diferença pode não ser muito significativa de distribuidora para distribuidora. A seguir são listados os tipos de diesel disponibilizados pela Petrobrás no território brasileiro.

7 Diesel comum S-500: Teor de enxofre máximo de 500ppm, comercializado na cor vermelha, sem aditivação, disponível em todo o Brasil. Número de cetano (NC) mínimo de 42. Diesel comum S-1800: teor de enxofre máximo de 1800ppm, comercializado na cor amarela a laranja. sem aditivação, disponível em todo o Brasil. NC mínimo 42. Diesel comum S-10: teor de enxofre máximo de 10ppm, comercializado na cor incolor a amarelada, sem aditivação, vendido em regiões metropolitanas e cidades contempladas pela resolução ANP no 65, de 09/12/2011. NC mínimo 48. Diesel extra aditivado S-500: Teor de enxofre máximo de 500ppm, comercializado na cor vermelha, aditivado com detergentes, dispersantes, anti-espumantes, anti-corrosivos e demulsificantes. Disponível em todo o Brasil. NC mínimo 42.

8 Diesel extra aditivado S-1800: Teor de enxofre máximo de 500ppm, comercializado na cor vermelha, aditivado com detergentes, dispersantes, anti-espumantes, anti-corrosivos e demulsificantes. Disponível em todo o Brasil. NC mínimo 42. Diesel extra aditivado S-10: Teor de enxofre máximo de 10ppm, comercializado na cor incolor a amarelada, aditivado com detergentes, dispersantes, anti-espumantes, anticorrosivos e demulsificantes. Disponível em todo o Brasil. NC mínimo 42. Diesel Podium S-10: Teor de enxofre máximo de 10ppm, comercializado na cor incolor a amarelada, aditivado com detergentes, dispersantes, anti-espumantes, anti-corrosivos e demulsificantes. Passa por um sistema de dupla filtragem nos postos BR. Disponível em cerca de 60 cidades nos estados do Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Mato Grosso do Sul. NC mínimo 42.

9 Diesel de Inverno Comum: Teor de enxofre máximo de 500ppm, comercializado na cor vermelha, sem aditivação, disponível no Sul do Brasil. NC mínimo 42. Mantém as características do diesel até a uma temperatura de -5 C. Diesel de Inverno Extra: Teor de enxofre máximo de 500ppm, comercializado na cor vermelha, aditivado com detergentes, dispersantes, anti-espumantes, anti-corrosivos e demulsificantes. disponível no Sul do Brasil. NC mínimo 42. Mantém as características do diesel até a uma temperatura de - 5 C.

10 Combustível Adulterado Quando um combustível é considerado como adulterado? Qualquer substância não permitida pela ANP (Agência Nacional de Petróleo) adicionada ao combustível faz com que este combustível possa ser denominado de adulterado. Por que substâncias ilegais são acrescentadas ao combustível? Porque o custo mais baixo destas substâncias permite aumentar a lucratividade de quem distribui e revende o combustível, o qual é normalmente na faixa de 17%, segundo a Petrobrás.

11 O que é acrescentado? Varia muito conforme o tipo de combustível e da capacidade operacional do meliante. No caso da gasolina, o mais comum é a adição de etanol, solventes (tolueno, benzeno, hexano) e até mesmo diesel. O etanol normalmente é adulterado através do acréscimo de metanol, etanol anidro (que é etanol próprio para ser misturado na gasolina) e até mesmo água. O diesel, por sua vez, é adulterado através da adição de óleo combustível (óleo para caldeiras) e óleo lubrificante usado, mas também já foi encontrada água. Também pode acontecer de ser vendido um combustível comum como sendo aditivado, ou como no caso do diesel, ser comercializado um tipo de diesel como sendo outro (vender o tipo S1800 com sendo S50, por exemplo).

12 Estas são as adulterações mais comuns mas existem outras, como por exemplo a gasolina originada de refinarias clandestinas. Mas aí já nem se trata de combustível adulterado, pois nem uma parcela dele tem origem em um combustível legal. Talvez a denominação mais adequada seria a de combustível falsificado. O que o combustível adulterado causa no motor? O combustível adulterado pode atingir em variados níveis os componentes do sistema de combustível e o de exaustão do motor, dependendo do tipo e percentual da adulteração.

13 Apresentando de modo simplificado, o uso de combustível adulterado pode levar a: Entupimento, restrição e/ou corrosão da bomba de combustível: causa perda de rendimento ou parada do veículo. Corrosão e ressecamento dos componentes de vedação: pode causar vazamento de combustível. Entupimento ou restrição do filtro de combustível: causa perda de rendimento ou parada do veículo. Entupimento ou restrição dos bicos injetores: aumento do consumo, perda do rendimento, em casos extremos levar a perda do pistão (no caso de injeção direta). Depósito de partículas nas velas: pode incapacita-las, o que causa perda de rendimento, aumento de consumo, parada do veículo. Travamento (colamento) das válvulas: parada do veículo.

14 Provocar o acúmulo de resíduos na câmara de combustão (carbonização): causa perda de rendimento, aumento de consumo. Corrosão das válvulas e da cabeça do pistão. Queima tardia de partículas de combustível no escapamento: danificar o escapamento, sonda lambda e o catalizador (alto custo, perda de rendimento, parada do veículo). Resumindo, as consequências disto podem ser variar desde o aumento do consumo até a perda de componentes ou mesmo do motor. Se houver vazamentos, isto pode levar a uma situação de perda do veículo, grandes prejuízos materiais e até o sacrifício de vidas humanas.

15 Como saber que o combustível foi adulterado? Antes de mais nada, deve-se abastecer seu carro sempre em um posto de confiança, de preferência sempre no mesmo. Isto porque, caso o carro apresente mudanças no comportamento após abastecer em um posto diferente, é muito correto pensar em combustível adulterado. Que alterações seriam estas? Dificuldade em dar partida no motor. Som agudo da bomba de combustível ao dar partida. Rotação instável em marcha lenta. Aumento no consumo. Luz da injeção eletrônica acende intermitentemente. Perdas momentâneas de aceleração. Barulhos incomuns no motor.

16 Ocorrência de explosões no escapamento. Velas encharcadas ou muito sujas. Troca constante das borrachas e vedações do sistema de combustível (longo prazo). A ocorrência simultânea de algumas destas alterações ou sintomas, quando associada a uma mudança de posto de abastecimento, é sinal quase certo de adulteração do combustível.

17 O que fazer? Antes de abastecer em um posto em que sinta dúvidas sobre a pureza do combustível: Peça o teste da proveta. A realização deste teste na presença do consumidor, quando solicitado, é obrigatória por lei. Consiste em colocar 50 ml de gasolina em uma proveta de 100 ml, e então adicionar 50 ml de água. Após agitar sem muita força, o etanol presente na gasolina deve migrar para a água, a qual não deve exceder então 63,5 ml no caso de gasolina comum (27% de etanol) ou 62,5 ml no caso de gasolina premium (25%). Mas este teste somente mostra a adição de álcool na gasolina. A adição de solvente somente pode ser verificada através de testes laboratoriais. Se tiver de abastecer, peça nota fiscal, constando a chapa do seu carro e quilometragem.

18 Abasteceu e surgiram problemas? Esvazie o tanque do carro. Não reutilize. Troque todo o combustível por outro de qualidade. Leve a uma oficina mecânica e troque o filtro de combustível, proceda limpeza dos bicos injetores e das velas (caso não precise troca-las). Informe à ANP ( ). Forneça os dados constantes na nota fiscal da compra do combustível (CNPJ, razão social, endereço e distribuidora).

19 Bibliografia Eugene A. Avallone, Theodore Baumeister, Ali Sadegh. Marks Standard Handbook for Mechanical Engineers, Editora McGraw-Hill Professional Publishing; 11 a edição, ISBN-10: ISBN-13: