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29/04/10, 22:32
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#1 (permalink) | ||||||||||||||
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Membro
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Consumo e Desempenho com GNV
Caros amigos,
Muitas vezes comparamos o consumo de nossas VTRs no GNV com outras de amigos, com mesma marca/modelo e nos deparamos com n�meros absurdamente discrepantes, sem que isso signifique apenas as diferen�as de como dirigir ou simplesmente a melhor ou pior convers�o de gasolina para GNV. Certamente que existem fatores na convers�o gasolina x GNV que podem fazer uma diferen�a enorme tanto no consumo como no desempenho, sendo ainda que em muitos casos as falhas de regulagem podem refletir muito nesses dois quesitos (consumo e desempenho). Uma boa convers�o gasolina GNV deve focar sempre uma boa rela��o entre desempenho e consumo, podendo ser otimizada tanto para um ou outro desses par�metros, e podemos at� avaliar a rela��o custo/benef�cio analisando esses 2 par�metros. Muitas vezes p�ssimas convers�es podem trazer um consumo moderado aliado a um desempenho p�fio e por outras vezes, um consumo n�o t�o baixo pode vir acompanhado de um desempenho muito bom, qualificando a convers�o com �muito boa�. Num primeiro momento vamos colocar os itens b�sicos que uma boa convers�o Gasolina X GNV deve, obrigatoriamente, contemplar: a) Variador de Avan�o apropriado e bem programado: A instala��o de um variador de avan�o numa convers�o Gasolina X GNV deve sempre ser considerada como um elemento chave e definitivo para se obter bons resultados. A grande sacada � se utilizar o variador de avan�o adequado ao ve�culo, sendo que algumas regrinhas s�o b�sicas: Ve�culos com Caixa Autom�tica n�o devem utilizar variadores de avan�o comandados pelo sensor de MAP (sens�veis � depress�o/press�o do ar admitido no interior do plenum ou intake air pressure sensor) e tampouco MAF (sensor de massa de ar admitido = mass air flow sensor). Isso se justifica porque devido ao uso da informa��o de abertura e fechamento r�pido da borboleta de acelera��o utilizado para for�ar a troca de marchas da CA (caixa autom�tica) ou quick control, o avan�o de ponto de igni��o seria prejudicado (devido � brusca eleva��o da press�o do plenum) justamente no momento onde se deseja maior torque do motor, o que prejudica (e muito) o funcionamento correto do conjunto motor-CA, acarretando opera��o incorreta e inst�vel do ve�culo. Nesse caso (ve�culos com caixa autom�tica) devemos utilizar variadores de avan�o que forne�am a informa��o da RPM instant�nea do motor e assim ajustem (preferencialmente com curva de avan�o vari�vel com a RPM) o avan�o adequado do ponto de igni��o para uma mais eficiente convers�o termomec�nica. Outro ponto a considerar � o limite de avan�o a ser utilizado e, nesse caso, a regra geral � de que quanto maior a taxa de compress�o original do motor, menor deve ser o limite m�ximo de avan�o, isso para preservar a c�mara de combust�o de press�es e temperaturas acima de seus limites, veja o por qu� : Ainda que o avan�o do in�cio da igni��o seja necess�rio para proporcionar um maior tempo de queima da mistura AR x GNV que permita que o pico da m�xima press�o obtida seja gaussiana e temporalmente alinhados com o PMS (Ponto Morto Superior) de modo a se obter o m�ximo rendimento da m�quina t�rmica e tamb�m visando adequar este momento � menor velocidade de queima do GNV, uma queima muito antecipada resulta em uma grande quantidade e gases que se expandem sendo comprimidos a uma taxa que, se muito elevada, ocasiona esfor�os mec�nicos muitas vezes acima dos limites do projeto da c�mara de combust�o, al�m de uma aumento significativo da temperatura existente nas proximidades do PMS. Tais ocorr�ncias, se muitas vezes repetidas, acabam por acarretar deforma��es e esfor�os al�m dos limites dos componentes, e ocorr�ncia de picos de temperatura (tanto pela chama como pela elevada compress�o) que superam as expectativas do fabricante. Portanto se o motor de seu ve�culo apresenta baixas taxas de compress�o, at� 9:1 por exemplo (XJ=8,8:1), podemos abusar mais um pouquinho e chegar a 12 ou15 graus de avan�o m�ximo para um �timo resultado. Para autos com motor come taxa de compress�o entre 9:1 e 10,5:1, o limite de 9 a 12 graus de avan�o seria interessante e com motores de maior taxa de compress�o, uma boa pedida � n�o ultrapassar 9 graus de avan�o. Note que esses valores s�o para uso com GNV e que se somam ao avan�o original do carro, j� otimizado para a gasolina. Para uso de variador de avan�o em �lcool, os avan�os devem ser mais modestos e s�o limitados pela mistura �lcool + gasolina, assunto para outro t�pico. Mas disso tudo uma coisa � certa: Sem variador de avan�o, sua convers�o para GNV ser� muito ineficiente, aliando alto consumo com baixa efici�ncia. b) Mesclador adequado e bem posicionado: Outro fator que determina de forma marcante a qualidade da convers�o gasolina X GNV � o dimensionamento, tipo e localiza��o do mesclador. Antes de analisarmos estes aspectos, devemos saber que a fun��o do mesclador � a seguinte: Proporcionar uma suc��o ou deple��o (press�o negativa) ao tubo ou dispositivo de inje��o do GNV, proveniente do redutor de press�o, deple��o essa que seja o melhor poss�vel relacionada com a massa de ar que � admitida pelo motor e cuja magnitude em toda faixa de opera��o, desde a marcha lenta at� � m�xima acelera��o, esteja alinhada e compat�vel ao requisito de deple��o X caudal que � uma caracter�stica do redutor de press�o empregado. Para �casar� ou �ajustar� esse requisito, certamente que o redutor de press�o disp�e de ajustes (sensibilidade e caudal inicial-marcha lenta) e a conex�o entre o redutor e o mesclador, feita por uma mangueira tamb�m deve contar com um ajuste de vaz�o que permita grande espectro de ajuste para operar com os mais diferentes mescladores e motores. Outras fun��es n�o menos importantes do mesclador �, como o nome j� diz, misturar o GNV, retirado do redutor de press�o, ao ar que est� sendo admitido pelo motor objetivando uma mistura AR X GNV uniforme, coisa dif�cil de se obter num ex�guo espa�o e sem interferir com a efici�ncia aerodin�mica do mesclador. Ali�s, essa caracter�stica aerodin�mica do mesclador tem sido muito descuidada pelos atuais fabricantes, especialmente quanto � execu��o das paredes internas do mesmo, tanto sob o aspecto da rugosidade (que deve ser bem baixa), como da curvatura dessas paredes, que deve ser composta (parab�lica/hiperb�lica) e n�o c�nica, como de praxe s�o produzidos. Nesse aspecto aerodin�mico a teoria � a seguinte: Para se obter uma boa deple��o no ponto de inje��o do GNV, a velocidade do fluxo de ar admitido dever� ser bem aumentada, pois com maior velocidade do fluxo, a press�o nas paredes do mesclador se reduz (lembre novamente da antiga por�m atual f�rmula PV=nRT), ou seja, maior velocidade do fluxo = menor press�o. Te�ricamente podemos construir um dispositivo (que � o nosso mesclador) que poderia concentrar o fluxo de ar numa �rea bem menor, de sorte que sua velocidade seja bem aumentada, sem, contudo, causar uma condi��o de perda de energia cin�tica desse mesmo ar, obtendo-se assim um pequeno arrasto aerodin�mico. No entanto, pela dificuldade de se obter um fluxo o mais linear poss�vel, sem turbul�ncias e produzir um dispositivo mesclador com paredes bem lisas e curvaturas adequadas, esse arrasto aerodin�mico acaba por limitar (e muito) a capacidade de admiss�o do motor e, consequentemente, acarreta uma boa perda de potencia do motor enquanto instalado (mesmo que seja operando em GNV, �lcool ou gasolina). Por isso devemos ficar atentos � abertura m�nima do mesclador (medida da garganta), curvatura das paredes, rugosidade e tipo de inje��o do GNV. Quanto ao tipo de inje��o do GNV, os mais comuns se dividem em: 1) Com bico injetor que libera o GNV no centro do orif�cio da garganta do mesclador: Vantagens: - Mistura mais eficiente do GNV com o ar, obtendo homogeneidade em menor espa�o. - Com o tubo de inje��o localizado no centro da garganta, possibilita maior deple��o comparativamente ao de inje��o perimetral (boca de fog�o). Desvantagens: - Oferece muita restri��o aerodin�mica, exigindo maiores di�metros de garganta e, proporcionalmente, maior comprimento total. - Dificuldade de mistura Ar X GNV na zona perif�rica - Sens�vel a "giros" ou tor��es do tubo externo de inje��o do GNV. Uma forma interessante de se melhorar a performance aerodin�mica deste tipo de mesclador � conduzir o GNV axialmente at� a garganta por um tubo longo que n�o corte o fluxo de ar justo onde tenha sua velocidade m�xima e sim bem antes da garganta, curvando-o para que se conduza axialmente at� o ponto de inje��o do GNV, nas proximidades da garganta do mesclador. No entanto, por sua constru��o bem mais cr�tica, n�o � empregado comercialmente. 2) Mescladores Perimetrais ou com inje��o do GNV no per�metro da garganta (boca de fog�o) : Ainda que a forma mais comum de se encontrar esse tipo de mesclador seja com a inje��o do GNV atrav�s de furos adjacentes no per�metro da garganta, existem modelos mais avan�ados que s�o constitu�dos de 2 setores onde, na garganta, apresentam di�metros levemente diferentes, ocasionando a forma��o de uma fenda circular por onde o GNV � injetado. Tal constru��o tem a vantagem de, pela diferen�a de di�metros nessa zona de inje��o do GNV, criar uma abrupta cavita��o que ir� auxiliar a mistura AR X GNV, ainda que cause um leve preju�zo ao arrasto aerodin�mico total. Vantagens dos mescladores perimetrais em geral: - Arrasto aerodin�mico bem pequeno desde que tenha paredes lisas e curvaturas adequadas, acarretando menor perda de potencia do motor. - Insens�vel a giros ou deslocamentos do tubo externo de inje��o, pois o mesmo descarrega o GNV no espa�o interno ou c�mara da garganta, onde n�o interfere no fluxo de ar e nem prejudica o arrasto aerodin�mico e nem afetando negativamente a deple��o necess�ria ao redutor de press�o. Desvantagens: - Necessita de mais espa�o para uma boa mistura ou necessita utilizar turbulencia perif�rica na �rea p�s mistura para melhor homogeneiza��o da mesma. Continuamos mais � frente. Abra�os, |
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