A Influência Das Câmaras de Combustão Sobre a Performance e Emissões Do Motor

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A influncia das cmaras de combusto sobre a performance e emisses do motorO aumento de rotao diminui o requerimento de octanas, diminuindo as chances de ocorrer a detonao. Esse fato justificado pelo aumento da turbulncia na cmara de combusto que aumenta a velocidade de chama e diminui o tempo de queima. A influncia da geometria da cmara de combusto nitidamente percebida pelo fato da diferena dos requisitos de octanas entre a cmaras em forma de cunha e a plana para todos os regimes de rotao. O menor percurso da frente de chama e a rea de resfriamento da cmara oposta a vela de ignio proporciona cmara em cunha uma enorme vantagem da cmara em cunha em relao a cmara em disco.Pode-se afirmar que embora o tempo de queima mais curto aumente a temperatura e a presso do gs na zona extrema da regio de detonao, a diminuio mais acentuada do prprio tempo de queima tem efeito dominante sobre tais variveis, diminuindo assim os requisitos de octanas.A cmara Cunha e a cmara Cncava, embora tenham se mostrado eficientes em diversos aspectos, normalmente possuem reas de resfriamento maiores que a cmara plana ocasionando maiores emisses de gases poluentes. Isso mostra que cmaras de combusto que proporcionam curto perodo de queima so tambm cmaras que permitem o uso de combustveis de menor octanagem. Isso ocorre porque quando se aumenta os nveis de turbulncia da cmara, aumenta-se a taxa de queima e consequentemente a velocidade dos gases no queimados. Alm disso, melhora-se a troca de calor da superfcie do cilindro e da cmara e diminui a tendncia a detonar.Nota-se que, ao diminuir o espaamento (gap) entre o topo do pisto e o cabeote na rea de compresso (squish), mantendo-se constante a razo de compresso, diminui o requisito de octanas. O maior resfriamento provocado pelo FRE (fluxo radial de expanso) durante o avano de frente de chama nessa regio de menor volume (gap)pode extinguir a chama, ocasionando maiores ndices de emisses de poluentes.Em resumo, podem-se considerar alguns fatores que afetam o desenvolvimento da chama e sua propagao no interior da cmara de combusto, como: geometria da cmara, localizao da vela, as caractersticas do fluxo de carga, o nvel de turbulncia, a relao ar/combustvel, a diluio dos gases queimados, temperatura e presso.A geometria da cmara determina o desenvolvimento da rea superficial da frente de chama durante a combusto, regulando as taxas de queima em suas diferentes regies, em funo aos requisitos de performance, suavidade de funcionamento, economia de combustvel e emisso de gases. Como exemplo, pode-se citar a comparao entre as cmaras de cavidade no pisto que possui um rendimento 30% maior do que as cmaras com o pisto tipo disco, em iguais condies de operao.O posicionamento da vela tambm muito importante, de forma que para uma cmara de hemisfrica de vela posicionada centralizada possui o valor mximo da rea da frente de chama cerca de 75% maior que para a mesma cmara com a vela instalada lateralmente.A taxa de queima aumenta com o nvel de turbulncia na cmara de combusto, entretanto a eficincia da combusto em uma cmara de alta turbulncia menor do que em uma cmara convencional, sob as mesmas condies de operao, devido as maiores trocas trmicas da combusto turbulenta. As modelagens feitas por computadores para as taxas de queima e a eficincia de combusto para uma dada cmara de combusto e condies de funcionamento, demostraram que enquanto o tempo de queima decrescia em 1 tero devido a maior turbulncia, a eficincia da combusto decrescia 6%. Isso mostra que sempre necessrio considerar a relao de compromisso entre o requisito de performance e a eficincia de combusto.