Descoberta a forma como o diesel se distribui na câmara de combustão

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/04/2002

Pesquisadores de Argonne National Laboratory - Illinois (Estados Unidos), financiados pela empresa alemã Robert Bosch, detectaram a existência de uma onda de choque supersônica no interior da câmara de combustão de motores a diesel. O entendimento da forma como o combustível se comporta é crucial para a fabricação de motores mais eficientes e menos poluidores.

Nos motores diesel, o combustível inflama-se espontâneamente quando é injetado sob alta pressão na câmara de combustão. Conhecer o padrão de dispersão do combustível no ar é indispensável para se projetar motores mais eficientes, uma vez que a forma como ele se mistura com o ar determina a eficiência de sua queima.

A forma tradicional de se estudar o padrão de dispersão do diesel no ar utiliza feixes de luz projetados sobre o jato de combustível que sai do bico injetor. Mas a luz acaba por ser refletida por inúmeras gotículas, fazendo com que o resultado observado não seja muito fiel.

Para uma melhor visualização do fenômeno, a equipe chefiada pelo Dr. Jin Wang utilizou um raio-X e um detector de alta velocidade, capaz de gravar uma imagem a cada cinco microsegundos. O diesel injetado recebeu uma mistura de compostos de césio para melhorar o contraste com os raios X. A câmara de combustão foi previamente preenchida com hexafluoreto de enxofre, para evitar a combustão.

Os pesquisadores descobriram que 90% do combustível concentra-se em um fino jato que fica atrás da onda de choque, que tem um formato em V. A maior concentração de combustível vem logo atrás da parte frontal da onda. Enquanto o gás na câmara de combustão freia a parte frontal do jato de combustível, a porção posterior do jato move-se várias vezes mais rápido, a uma velocidade supersônica. Como a parte final do jato de combustível alcança a parte da frente, a maior parte do diesel fica concentrada em uma espécie de gota logo atrás do ponto de choque.

A descoberta fará com que os engenheiros refaçam todos os seus cálculos a respeito do desenho tanto dos bicos injetores quanto do formato da câmara de combustão, permitindo a produção de motores mais eficientes e menos poluidores.