Desde o lançamento da tecnologia bicombustível de motores de combustão interna em 2003 – uma preferência típica tupiniquim – muitas dúvidas surgem e ressurgem e há opiniões divergentes sobre sua eficácia. De qualquer modo, os propulsores que funcionam com álcool e/ou gasolina vieram para ficar.

Os motoristas mais atentos já perceberam que há diferenças sensíveis no funcionamento do motor ao alternar o tipo de combustível, tanto em performance quanto em suavidade de funcionamento.

O segundo é o tema deste artigo e dúvida de muitos motoristas: por que o funcionamento do motor flexível é mais áspero e ruidoso com o uso do etanol em relação à gasolina?

Em outros artigos, como Taxa de compressão e sua influência na performance e Por que um motor a álcool consome mais que outro a gasolina? E por que o diesel consome menos que os outros dois?, a diferença entre o uso e desempenho entre ambos os combustíveis e engenharia dos motores já foi abordada. Aqui, abordar-se-á apenas a suavidade de funcionamento.

Entre os fatores com maior influência na emissão de ruído e vibrações do motor consistem nas características lubrificantes de cada combustível e tecnologias de redução de atrito empregadas em seu projeto.

Por ser derivada do petróleo, a gasolina possui maior poder lubrificante natural em relação ao etanol, de origem vegetal. Na linguagem popular, a primeira é mais “oleosa” e o segundo, mais “seco”.

Uma definição inexata, mas propagada entre mecânicos e reparadores, diz que a gasolina tem “base óleo” e o álcool, “base água”, daí vem seu maior poder lubrificante.

Devido à menor lubricidade natural do etanol, há mais atrito entre os componentes móveis do motor. Esta é a causa do maior ruído e vibração do motor flexível em funcionamento com gasolina e o combustível vegetal, posto que ambos utilizam o mesmo óleo.

Por outro lado, o tipo de combustível sofre influência de outros fatores, como o uso de aditivos em ambos, levando a obter maior poder lubrificante. Também pode-se observar diferenças de funcionamento com o uso de gasolina comum e aditivada, com vantagem para a última em suavidade de funcionamento.

O tipo de óleo utilizado no motor também altera significativamente a suavidade de funcionamento do motor. Alguns lubrificantes recebem aditivos os quais favorecem o uso do etanol, reduzindo a aspereza de funcionamento do bloco. De modo oposto, fluidos com ênfase no uso da gasolina apresentam grandes diferenças na emissão de ruídos e vibrações na troca de combustível.

Assim como o combustível exerce grande influência na suavidade de funcionamento das unidades de potência, o óleo lubrificante também tem papel importante.

O segundo aspecto importante consiste nas tecnologias de redução de atrito empregados no projeto do motor, tais como comandos de válvulas roletados, pistões com revestimentos de grafite e outros materiais redutores de atrito, bombas de óleo de fluxo variável para cada combustível, dentre tantas disponíveis.

Um projeto com ênfase no emprego de componentes móveis feitos com materiais leves e foco em redução de seu peso – e momento de inércia – reduzem a quantidade de energia dispendida para seu funcionamento e o atrito entre ao peças móveis – e o nível de ruído e vibração.

Motores mais antigos, com componentes mais “pesados” – como o Volkswagen AP e a Família I da Chevrolet –  geram maior atrito e pode-se perceber mais claramente a diferença de aspereza na alternância de combustíveis. Unidades mais modernas e com mais recursos de redução de atrito apresentam poucas variações neste quesito, praticamente imperceptíveis ao motorista comum e detectáveis apenas por pessoas treinadas.

Em suma, o poder lubrificante do combustível e óleo do motor e o nível tecnológico de seu projeto resumem o porquê o motor flexível apresenta maior aspereza ao rodar com álcool. A partir deste ponto, duas outras dúvidas surgem.

SE O PODER LUBRIFICANTE AUMENTA A SUAVIDADE DE FUNCIONAMENTO, POR QUE OS MOTORES A DIESEL SE MOSTRAM TÃO RUIDOSOS?

De fato, o diesel possui o maior poder lubrificante entre os combustíveis. Porém, conforme descrito acima, o projeto do motor exerce muita influência no NVH* do propulsor e os modelos a diesel se mostram muito diferentes dos de ciclo Otto e Atkinson.

Devido ao maior poder calorífico do diesel, a carga nos componentes do motor são maiores, necessitando de componentes muito mais robustos e pesados. A vida útil exigida destes blocos se mostra maior que a dos modelos a álcool e/ou gasolina, pedindo componentes ainda mais “parrudos” e com maior inércia.

Assim, tecnologias como comandos roletados e revestimento das partes móveis com materiais anti-atrito (ainda) não podem ser aplicadas em motores diesel, resultando em atrito muito maior em relação aos propulsores de ciclo Otto. Eis as principais origens do funcionamento ruidoso destas unidades.

MAS O GNV, POR SER UM GÁS, NÃO POSSUI NENHUM PODER LUBRIFICANTE. POR QUE SEU FUNCIONAMENTO É MAIS SUAVE EM RELAÇÃO AO COMBUSTÍVEL LÍQUIDO?

Pelo fato de o GNV possuir o menor poder calorífico entre os combustíveis veiculares. Uma unidade movida a gás natural entrega de 15% a 30% menos potência e torque em relação a outras a gasolina e/ou álcool.

Como não há grandes alterações nos componentes internos e menos carga em relação às aplicações com combustível líquido, seu funcionamento mais suave se deve ao menor vigor de funcionamento, em rotações mais baixas e com menor exigência de esforços nos componentes devido aos torque e potência mais contidos.

Pelo fato de o gás natural conter menos impurezas em relação aos demais combustíveis, o fluido lubrificante pode ser menos viscoso, facilitando a lubrificação e favorecendo a durabilidade. O ponto negativo fica por conta do desempenho inferior aos demais combustíveis.

CONCLUSÃO

Conciliar o uso de dois combustíveis com propriedades físico-químicas tão diferentes leva a variações no funcionamento de uma unidade de potência concebida para utilizar ambos, sem alteração de outras variáveis. O menor poder lubrificante do etanol causa a maior aspereza de funcionamento, principalmente em motores mais antigos. Tecnologias anti-atrito podem minimizar ou quase eliminas as diferenças.

Diesel e GNV possuem composição muito diferente entre si e dos demais, por isso possuem características próprias e distintas.

Naturalmente, engenheiros de motores e pesquisadores conhecem diversas outras variáveis as quais afetam a suavidade de funcionamento. Para pessoas comuns, o conteúdo deste artigo é o essencial.

*NVH – (em inglês, noise, vibration and harshness – ruído, vibração e aspereza. Esta nomenclatura é muito utilizada pelos engenheiros de desenvolvimentos de motores