As formas de se alimentar um motor com combustível

Todos sabemos que um motor precisa para o seu funcionamento, do ar aspirado pela descida do pistão (Ou comprimido por um turbo ou compressor) e do combustível. Quando misturamos o ar e o combustível na proporção correta, a mistura estará pronta para ser queimada e o início dessa queima será feita pela centelha elétrica que vai saltar entre os eletrodos da vela de ignição. Pois bem, você leitor deve ter ficado atento quando foi descrito acima que a queima pode ser iniciada desde que a mistura ar/combustível seja feita na proporção correta. Se tivermos muito combustível e pouco ar, a queima, se ocorrer, será demasiada rica com uma alta emissão de gases com queima incompleta e altamente poluente. Em contrapartida, se tivermos muito ar e pouco combustível, além da dificuldade de início da queima, ela será fraca, gerando menos potência, ou poderá até mesmo não ocorrer. Por isso, todo motor possui um sistema de alimentação que garante a proporcionalidade correta entre o ar que vai para dentro dos cilindros e o combustível que está misturado a esse ar, fato que garante potência, torque, baixo consumo e menores emissões de poluentes.

Carburador

Nos motores mais antigos, que aqui no Brasil foram produzidos até meados dos anos 90, o valente carburador garantia um funcionamento bastante razoável do motor, com uma manutenção relativamente simples. O carburador é um componente cujo o funcionamento é unicamente mecânico. Seu funcionamento é simples: Quando pistão, em seu curso de descida, aspira o ar atmosférico, ele passa por um estreitamento, chamado de difusor, que aumenta a velocidade do ar e faz com que esse ar veloz aspire combustível de um pequeno reservatório junto ao difusor, partes integrantes do corpo do carburador, que instantaneamente se mistura com o ar.

Simples assim: O pistão “chupa” o ar que traz consigo a gasolina da cuba, que é dosada através do furo do giclê. Uma tecnologia antiga, que existia desde os primeiros motores, no início do século 20, mas fácil de consertar e barato de ser reposto e reparado. Por esse motivo é que o carburador perdurou no automóvel por quase 100 anos.
00:0000:02

Injeção Indireta

Depois, no final dos anos 80 e início dos anos 90, tivemos os primeiros carros nacionais com sistema de injeção eletrônica, mas ainda analógica, com um injetor para cada cilindro nos motores mais potentes ou com um único injetor no lugar do carburador nos sistemas mais simples e baratos. Logo, na segunda metade dos anos 90, já tivemos aqui os primeiros sistemas de injeção eletrônica digitais, com uma capacidade de armazenamento de informações e mapas do motor, além de sensores que tornavam ainda mais precisa a mistura ar/combustível injetada nos coletores de admissão. É isso mesmo, todos esses sistemas de injeção eletrônica eram indiretos, pois o combustível era injetado nos coletores de admissão, e não diretamente nas câmaras de combustão.

As primeiras injeções que tivemos aqui no Brasil, as Bosch LE Jetronic, eram analógicas, e quando chegaram aqui já estavam na fase final de sua vida útil: Na Europa, ela já era utilizada desde o início dos anos 80 e começavam a ser substituídas pelas digitais já no início dos anos 90. Mas, é importante ressaltar que a LE Jetronic era um sistema muito confiável e durável, e que aqui no Brasil substituíram os obsoletos carburadores. Limitada tecnicamente por ser analógica, não dispunha no sistema de ignição funcionando em conjunto: O sistema de injeção alimentava o motor e um sistema de ignição eletrônica se encarregava da queima do combustível com o auxílio das velas. Gol GTi, Kadett GSi, Escort XR3, Santana/Quantum 2000, Monza EF500 e Omega 3.0 são alguns dos modelos dos anos 90 que utilizavam a injeção eletrônica indireta. A injeção eletrônica indireta tem como vantagens principais a facilidade e o baixo custo de manutenção e pressão de combustível relativamente baixa, na casa dos 3 bar.

Os sistemas de injeção eletrônica digital passaram a oferecer, além da maior capacidade de processamento, sensores que tornavam ainda mais precisa a injeção do combustível que o motor deveria consumir. O principal deles é a sonda lambda, uma espécie de nariz que cheira o gás de escapamento e informa à central eletrônica se ela está colocando muito ou pouco combustível. Além da rapidez de processamento, a sonda lambda torna muito precisa a mistura ar/combustível que o motor está queimando. Nem mais, nem menos.

Injeção Direta

Ainda no final dos anos 90, mais precisamente em 1996, a Mitsubishi veio com uma novidade interessante: Popularizou um sistema batizado como GDI (Gasoline Direct Injection). O novo sistema injetava a gasolina sob altíssima pressão diretamente nas câmaras de combustão e o desenho da cabeça dos pistões se transformava nas câmaras de combustão, com a vela posicionada exatamente no seu centro. Não que a injeção direta fosse uma novidade, afinal de contas a Mercedes já havia utilizado o sistema em seu esportivo 300SL (Popularmente conhecido como Asa de Gaivota) no ano de 1954. Mas era um sistema totalmente mecânico que só mesmo um alemão seria capaz de colocá-lo em funcionamento ou detectar um problema técnico. Os japoneses puseram a funcionar um sistema eletrônico relativamente simples e operacionalmente fácil de reparar. Um achado. Tanto que os motores equipados com esse sistema consumiam menos enquanto geravam mais potência e torque. Seu aproveitamento da energia do combustível é superior.

A injeção eletrônica direta, ao contrário da indireta, pulveriza o combustível, seja ele gasolina ou etanol, diretamente onde ele vai ser queimado, sem perdas de energia de coletores e válvulas. Na realidade, o motor muda até mesmo alguns princípios do seu funcionamento. Enquanto o motor carburado ou com injeção indireta comprimem mistura ar/combustível antes da explosão, com injeção direta, o pistão comprime somente ar, como nos motores diesel, o combustível é injetado na fase final de compressão e conjuntamente as velas de ignição iniciam a queima dessa mistura aquecida e comprimida. Sem perdas energéticas ou por vaporização. O sistema direto injeta apenas o que vai ser queimado, com a máxima eficiência e sem perdas. Hoje, é o que há de mais moderno para os sistemas de alimentação de motores. Certamente, o sistema de injeção direta, a curto e médio prazo, substituirá completamente o sistema de injeção indireta assim como esse substituiu o carburador. Vale lembrar que o sistema de injeção direta funciona com altíssimas pressões de alimentação, algo na casa dos 100 bar, fato que exige tubulações e filtros muito mais reforçados e bombas de alimentação muito mais potentes.