Injeção direta de combustível

Podemos perceber que a cada dia fica mais evidente que os motores 2.0 e 1.8, que em meados dos anos 90 eram muito comuns, estão sendo substituídos pelos 1.6. Os 1.6 por 1.4 e assim por diante.

Essa tendência que está sendo empregada no mundo inteiro é chamada Downsizing. Basicamente, significa extrair mais potência de motores de menor cilindrada, diminuindo seu tamanho e otimizando sua eficiência.

Entre várias melhorias empregadas nos motores ciclo Otto, como emprego de injeção eletrônica, vemos o crescimento da tecnologia de motores equipados com sistema de injeção direta de combustível.

Ao contrário do que pensamos, essa não é uma tecnologia nova, pois, a primeira patente deste sistema foi desenvolvida pelo Knut J. E. Hesselman, engenheiro Sueco com a utilização de patentes Suecas, Europeias e Americanas para motores de combustão interna, desenvolvida entre os anos de 1925 e 1938.

Funcionamento

A injeção direta demanda altas pressões na linha de combustível, algo em torno de 120 bar. Assim, o combustível pulverizado, ao contrário do que é utilizado nos motores convencionais, é injetado direto na câmara, onde se mistura com o ar admitido para a queima na câmara de combustão.

Conceitos

Geralmente, são empregados dois modos de funcionamento na mistura empregados pelo sistema de injeção eletrônica: a mistura estratificada e mistura homogênea.

· Mistura Estratificada

Nesse modo, a borboleta de aceleração fica totalmente aberta, gerando uma mistura pobre, diminuindo perdas e reduzindo o consumo de combustível. Este modo é utilizado em condições de cruzeiro, quando não se é solicitado grande torque do motor.

· Mistura Homogênea

Quando o torque é solicitado, utiliza-se esse modo que permite o envio de mais combustível a mistura. Assim, aumenta-se o torque e torna o motor mais eficiente para trocas térmicas e melhorar a eficiência termodinâmica.

Essa melhor eficiência termodinâmica e refrigeração permitem projetos de motores com maiores taxas de compressão, e assim, consequentemente, melhora o torque.

Podemos ainda qualificar esse projeto quando utilizamos um controle eletrônico da borboleta de aceleração, melhoramos a eficiência dos bicos injetores e do sistema ignição.

Tecnologias

A Fiat possui um motor equipado com sistema de injeção direta, o MultiAir. Este, por exemplo, ganhou vários prêmios como o Engine of The Year, que é considerado o “Oscar” da Engenharia de Motores.

Esse possui comando de válvulas variável acionado por sistema eletro-hidráulico que controla cada cilindro individualmente, em questão do tempo de abertura da admissão de ar.

A Volkswagen também possui uma tecnologia semelhante e muito eficiente, a FSI, que equipa o modelo Tiguan (leia mais na seção “Em breve na sua oficina”).

Esses sistemas associados ao Start-Stop (que basicamente desliga o motor em quanto o veículo está parado e só liga novamente quando o mesmo é acelerado), permite um consumo de combustível ainda mais reduzido.

Vantagens

Podemos dizer que as principais vantagens do sistema de injeção direta são:

· Ganho de pelo menos 10% de potência;

· Aumento de 15% de torque em baixas rotações;

· Redução no consumo de combustível de 15% a 30%, dependendo do regime de trabalho do mesmo e se é sobrealimentado por turbocompressor ou não (turboalimentados são mais econômicos);

· Redução na emissão de CO₂;

· Maior eficiência das respostas dinâmicas do motor;

· Redução de 40% na emissão de HCC e CO;

· Diminuição da ordem de 60% nas emissões de NO_X.