Sistemas de Injeção: Tipos de mistura homogênea e estratificada

Tipos de Injeção – Parte 2

Tipos de mistura homogênea e estratificada

POR FÁBIO VON GLEHN

Os sistemas de controle de funcionamento do motor podem ser classificados conforme os tipos de mistura em homogênea e estratificada. As misturas homogêneas são misturas de ar/combustível que buscam a formação de uma substância de aparência uniforme a olho nu. O objetivo nesse caso é misturar o vapor de combustível com o ar admitido de tal forma que o teor de combustível e de ar em qualquer parte da mistura seja exatamente igual. O plano de buscar uma mistura homogênea é utilizado principalmente em motores do ciclo otto com injeção indireta, mas também pode ser
usada em motores otto de injeção direta.

O uso de mistura homogênea é particularmente interessante quando o objetivo é reduzir a emissão de poluentes buscando uma combustão estequiométrica, em outras palavras, uma combustão em que todo o combustível (carbono – C e hidrogênio – H) e todo o oxigênio (O) presente na mistura ar/combustível seja integralmente consumido e transformado em dióxido de carbono (CO2) e vapor de água (H2O).

O controle normalmente se faz pela medição da quantidade de oxigênio no escape, se existe muito oxigênio após a combustão é indicativo de que a proporção de ar na mistura é maior do que a ideal. A mistura é identificada como “pobre” e no ciclo seguinte o módulo de controle deverá aumentar a quantidade de combustível para tentar atingir o alvo estequiométrico. Caso ocorra o contrário, uma falta de oxigênio no escape, a mistura é identificada como “rica” porque agora a proporção de ar admitido é menor do que a ideal e o módulo de controle deverá trabalhar diminuindo a quantidade de combustível.

O outro tipo de mistura é a estratificada e a ideia geral muda. O objetivo nesse caso é ter a quantidade de combustível necessária ao funcionamento do motor de acordo com o seu regime de funcionamento e não mais a mistura estequiométrica. Esse é o procedimento utilizado por motores diesel e que via software permitirá aos motores otto de injeção direta adotar o uso de
mistura homogênea ou estratificada.

Na mistura estratificada sempre é introduzida a quantidade total de ar na câmara de combustão e apenas uma parte do ar interage com o combustível e é enviado à vela de ignição (caso otto direto). O teor de combustível e ar nas proximidades da vela (otto) ou do injetor (diesel) é muito maior no que essa mesma relação nas paredes do cilindro onde praticamente só tem ar. Já
é possível perceber que o processo de medição do teor de oxigênio no escape terá que ser diferente!

A próxima matéria mostrará estratégias de estratificação da mistura.

Continue lendo a Parte 3: Estratificação da mistura