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.:: Verdades sobre a perda de potência

ATENÇÃO: A Gaspoint não converte veículos.

Uma análise mais delicada no mito da perda de potência dos motores de veículos movidos a GNV.

Pergunta: Carro a gás perde potência? Resposta: sim, existe perda no pico de potência, porém não esqueça que pico de potência significa rotação quase máxima, então antes de continuarmos, permita que eu te pergunte: Com que frequência você anda com seu carro acima de 6000 RPM? Provavelmente a resposta será algo parecido com "quase nunca", não é mesmo? Então afinal, que raio de perda de potência é essa que preocupa tanto a opinião pública?

Na verdade o que incomoda é a perda de torque, isto é, a verdade sobre a força do motor.

A potência é um produto da relação entre rotação e torque. Tomemos como exemplo um carro de conhecimento público: a Fiat Palio Weekend. O modelo mais antigo tinha um motor com 16 válvulas e cerca de 110hp. Para que essa potência fosse gerada era preciso acelerar o motor próximo dos 4000 RPM.
turbina
cilindro hilux gnv


O novo motor (GM 1.8 8 válvulas) tem menos potência, são 104hp próximo dos 2500rpm. Isso é ruim? Ao contrário, agora não precisa acelerar tanto, bastam míseros 2000 e poucos rpms para que você sinta a força do motor em sua plenitude. Isso significa muito mais tesão de dirigir, embora a potência final seja menor... afinal, quem roda no dia a dia e não usa o carro para apostar corrida raramente passa de 3000rpm, ou seja, o novo motor proporciona um nível ótimo de potência num regime de uso muito mais próximo do que é o uso comum de um carro de família.

Quebra de paradigma
A verdade é que queremos um carro gostoso de dirigir e na maioria das vezes a perda de potência produzida pelo uso do combustível GNV será muito pequena para se fazer notar em condições normais de uso.

Mas, já que você insiste, vamos ao artigo sobre perda de potência.

Por quê acontece?

Primeiramente precisamos recordar como funciona a queima no motor a explosão. Ela se dá pela mistura de proporções de combustível e comburente (o AR). Ao contrário do que muitos pensam, não é complicado colocar combustível dentro do motor, o complicado é colocar AR. Daí o uso de recursos como turbo compressor, cabeçotes multiválvulas, óxido nitroso e etc para aumentar a quantidade de ar admitido, por exemplo.

1 - Devido à menor densidade do GNV em relação aos outros combustíveis no momento da admissão, existe perda de espaço destinado ao ar admitido, espaço este ocupado pelo combustível.

2 - Os combustíveis líquidos mudam de estado (para gasoso) no momento da admissão. A mudança de estado implica em perda de calor o que significa aumento de densidade e consequentemente, aumento de massa admitida e finalmente mais potência.
oxido nitroso

No GNV não há mudança de estado o que não permite esse benefício.
Traduzindo: a principal diferença de potência entre um carro GNV e outro movido a combustível líquido é resultado da quantidade de ar presente no momento da combustão.

.: Relação ar/combustível e poder calorífico
Gasolina (CI 22%)
13,4/1
10.4 kcal/kg
etanol
8/1
6.65 kcal/kg
GNV
17/1
5.33 kcal/kg

A quantidade de gás necessária para uma mistura ideal (ar/combustível - mistura estequiométrica) é menor que a dos combustíveis líquidos. Esse fato, somado a menor energia térmica do GNV faz com que a potência final seja menor.

intercooler Um exemplo de como isso é verdade é o motor turbo com uso de intercooler. Esse equipamento resfria o ar vindo da (quentíssima) turbina antes dele entrar no motor, possibilitando um aumento do aproveitamento da mistura pelo aumento de sua massa (mais fria e portanto, mais densa).

Qual a perda?


A diferença pode chegar a mais de 25%, porém isso pode ser bastante reduzido através da utilização outros recursos, vamos a eles:

Variador de avanço:

Quase ninguém fazia uso do Variador de avanço o que significa submeter o novo combustível a um tempo muito reduzido para que se consiga a totalidade da queima dentro da câmara de combustão. A consequência imediata é uma explosão mais fraca e assim, menor potência. Associe a isto uma conversão de má qualidade, com componentes “baratinhos”, como misturadores deficientes (e muitas vezes até ausentes!), descaso com o sistema de ignição e mesmo com a sintonia do equipamento e você reunirá motivos de sobra para desenvolver raiva pelo coitadinho de seu carro movido a GNV.

Variador de avanço fônico Tury

A solução do variador de avanço reside no fato da velocidade de queima do gás ser 70 vezes menor que a da gasolina e do etanol. Por este motivo, reduz-se o tempo hábil para que a queima do combustível se processe 100% dentro da câmara de combustão e uma parte do gás termina indo embora pelo cano de escapamento antes que haja tempo hábil para sua completa queima. Como mencionado acima, o resultado a potência final do veículo fica restrita.

O segundo fator é o fato do gás ter uma compressibilidade muito mais alta que a gasolina e suportar taxas de compressão de até o dobro que aquele combustível. Isto significa que com uma taxa de compressão mais baixa, o combustível acaba tendo menor “poder de fogo” dentro da câmara de combustão. Até agora, a única solução para este problema seria aumentar a taxa de compressão, porém esta intervenção proibiria o uso do veículo com gasolina ou etanol.

Finalmente, o terceiro fator diz respeito a arquitetura do sistema de admissão, ou seja, o carro é desenhado para funcionar com um módulo de injeção de gasolina que injeta o combustível de forma independente por bico colocados estrategicamente no local mais próximo possível da válvula de admissão. O sistema tradicional aspirado de segunda e terceira geração de GNV está, sinceramente, um pouco distante desta eficiência de admissão, injetando o combustível, bem antes, na entrada do coletor, e através de um único ponto (monoponto).

Não há milagre, além das desvantagens físico-químicas do combustível, não se pode querer que o sistema tenha uma perda de potência baixíssima com um sistema completamente diferente do original.

Melhora-se isso bastante através do uso dos sistemas de injeção eletrônica sequencial multiponto , que injeta o gás sob alta pressão aumentando a quantidade de combustível admitido, exatamente a mesma forma de admissão de combustível do sistema líquido.

Claro que estes equipamentos são mais caros e algumas pessoas preferirão investir menos ou nem sequer rodam o suficiente para obter o retorno de investimento em um prazo aceitável. Para elas, os sistemas tradicionais de terceira geração continuam sendo a opção mais sensata.
Neste caso então, o variador de avanço resolverá uma boa parte do primeiro problema gerando mais tempo para que a queima seja mais efetiva dentro da câmara. O segundo problema, por sua vez, terá uma solução parcial, já que o trabalho do variador de avanço irá além de produzir mais tempo hábil para a queima. Levando em conta que a explosão passa a acontecer alguns graus antes do PMS (ponto máximo superior do pistão), conseguimos gerar um aumento virtual da taxa de compressão.

Gerenciador eletrônico

Aumentando a eficiência da mistura, melhoramos a proporção entre ar e combustível, conseguindo melhor aproveitamento.
Considerando a utilização de sistemas gerenciados que são capazes de compensar a mistura empobrecida no momento de uma aceleração através do atuador de fluxo ou do motor de passo, ambos gerenciados pelo módulo eletrônico do sistema, conseguiremos motores funcionando de forma mais regular e eficiente.

Outra característica muito importante do gerenciador é o CUT-OFF. Este recurso, ausente nos sistemas não gerenciados, bloqueia o fluxo de gás para o motor quando não estamos acelerando, porém com o carro engatado, ou seja, típico em descidas. Isso significa uma importante economia em relação aos sistemas mais antigos, além da melhora nas retomadas, pois quando se retoma a aceleração, o motor não estará afogado com gás.

A unidade de gerenciamento eletrônico do Kit Blitz BRC White Martins.

.: Conclusão

A perda de potência resulta da soma de alguns fatores isolados a saber:

Perda Causa Solução
4 a 7% Motor não-dedicado (curva de avanço e taxa de compressão) Uso do variador de avanço
4 a 8% Características do combustível (poder calorífico)  
8 a 10% Sistema de injeção (misturador e falta de controle de mistura - gerenciamento eletrônico) Sistemas mais eficientes de injeção de GNV

A perda total pode chegar a 25% nas instalações mais rudimentares.

O uso do variador de avanço, gerenciador eletrônico ou de injeção eletrônica multiponto de GNV conhecidos como kits de 5ª geração podem reduzir a perda de potência para patamares de até 4%.

A qualidade da conversão tem uma relação eletrônica com este resultado, pois além da importância do uso de componentes de qualidade, a maneira como a instalação é feita, levando em conta desde a inspeção técnica, o posicionamento dos equipamentos até a sintonia final termina fazendo uma diferença considerável nos resultados do sistema.

Finalmente

Perda de potência é algo a se levar em conta, porém mais importante é não se deixar levar pelo apelo da mídia e lembrar que em uso normal, você raramente se incomodará com uma redução da potência de seu carro.

Este artigo é uma interessante fonte de maiores informações.

Silvio Carlos – Corpo Técnico Gás Point

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