Rudolf
Diesel patenteou um motor à combustão de elevada eficiência,
demonstrando em 1900, um motor movido a óleo de amendoim, cuja
tecnologia leva seu nome até hoje. Ao lado encontra-se uma cópia do
documento que garantiu a patente a Rudolf Diesel.
Atualmente
está se estudando formas de reaproveitamento do óleo de cozinha na
utilização como óleo combustível para motores movidos a Diesel. O óleo de cozinha
auxilia a diminuir a emissão de poluentes em motores diesel, além de
melhorar o desempenho dos lubrificantes internos do motor. A descoberta
é resultado das pesquisas feitas por engenheiros da Penn State
University (Estados Unidos). Os pesquisadores produziram versões
especialmente tratadas de óleos comestíveis, como óleos de soja, canola
e girassol.
O
ciclo de diesel é essencialmente caracterizado pela combustão ser
causada pela compressão da mistura ar + combustível. O ar é admitido
pela câmara no primeiro ciclo entrando na câmara. No segundo ciclo, o
pistão faz a compressão dessa massa de ar e a término da compressão,
injeta-se combustível sob pressão no interior da câmara. Dada as altas
temperatura e pressão no interior da câmara, a mistura sofre a explosão
ao final do ciclo. A expansão do gás originário dessa explosão
expande-se originando o terceiro ciclo. Finalmente o gás de resíduos da
combustão é liberado pelas válvulas, quando então, reinicia-se o
processo.
De
uma forma geral o estado inicial do ciclo de diesel é aquele que promove
uma compressão adiabática e leva a máquina ao próximo estado. Neste
estado
ocorre uma transformação isobárica onde a máquina recebe calor. Durante
a mudança deste para o próximo estado, ocorre uma expansão adiabática.
Finalmente, ocorre uma transformação isocórica onde a máquina perde
calor e a partir daí, reinicia-se o ciclo.
Ao
lado tem-se um diagrama p-V do ciclo de Diesel, onde Qp é o calor
recebido e Qo é o calor perdido para o meio. Cabe ressaltar que os
pontos numerados 1, 2, 3 e 4 são os estados do sistema termodinâmico.
Figura 2: diagrama pV que representa o ciclo Diesel.
É
importante salientar a diferença dos motores diesel para gasolina sob o
aspecto da combustão: nos motores a gasolina há um dispositivo faiscador
(vela) que não há na maioria dos sistemas diesel. Outro dado é o de que
no motor a gasolina o combustível entra na câmara durante a admissão do
ar, o que provoca perdas na taxa de compressão do motor. Já no sistema
diesel, somente o ar é aspirado na admissão e o combustível é injetado
quando o motor atinge máxima compressão do ar ocasionando assim a
explosão da mistura.
Observe
na animação que segue como é o funcionamento do motor diesel em cada uma
das etapas:
ODiesel apresenta outras
características importantes em relação a gasolina, uma
delas é a o tempo de evaporação. Pelo fato desse
combustível ter maior viscosidade que a gasolina ele
apresenta um maior tempo de evaporação, já que é
necessária mais energia térmica para romper a ligação
das moléculas. Outra característica interessante é a de
que o diesel tem cadeias de carbono mais longas do que a
gasolina, enquanto o diesel tem moléculas tipo C14H30,
a gasolina possui C9H20.
Esse é um dos fatores que contribui para o preço do óleo
diesel ser mais barato de se produzir, já que ele
necessita menor refino do petróleo que a gasolina.
Finalmente a densidade energética do diesel é maior.
Para cada 3,785 litros de diesel pode-se obter 155
milhões de joules, enquanto para a mesma quantidade de
gasolina a taxa energética cai para 132 milhões de
joules. Esses dados refletem no aproveitamento do
combustível durante o consumo: os motores a diesel
tendem a ser mais econômicos que os motores a gasolina
quando empregados no mesmo veículo.
MARSHALL BRAIN.
"HowStuffWorks - Como funcionam os motores a diesel".
Publicado em 01 de abril de 2000 (atualizado em 14 de abril de
2008) <http://carros.hsw.uol.com.br/diesel.htm>,
acesso em fev/2009.
Ciclo de Diesel
