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COMBUSTÍVEIS
1) Definição de combustíveis
De modo geral denomina-se combustível qualquer corpo cuja combinação química com outro seja exotérmica. Entretanto, as condições de baixo preço, a existência na natureza ou o processo de fabricação em grande quantidade limitam o número de combustíveis usados. Tendo por base o seu estado físico, eles podem classificar-se em sólidos, líquidos e gasosos.
2) Classificação
2.1) Sólidos
São formados de C, H 2 , O 2 , S, H 2 O e cinzas, sendo combustíveis somente o C, O 2 , H 2 e o S. Entre os combustíveis sólidos, temos os minerais como lenha, serragem, bagaço de cana, etc. Os combustíveis sólidos para serem usados devem estar sob forma de pó muito fino, ele é pulverizado com o ar durante a alimentação do cilindro. O grande problema que apresentam os combustíveis sólidos, é a inaceitável erosão provocada nos pistões, válvulas, cilindros, etc. Isto acontece porque os produtos da combustão contêm partes muito duras, que ao depositarem nestes órgãos, causam estes inconvenientes.
2.3) Líquido
Também podem ser minerais ou não minerais. Os minerais são obtidos pela refinação do petróleo, destilação do xisto betuminoso ou hidrogenação do carvão. Os mais usados são a gasolina, o óleo diesel e o óleo combustível. Estes combustíveis são formados de hidrocarbonetos, sendo o óleo diesel C 8 H 17 e a gasolina C 8 H 18. Os combustíveis líquidos não minerais são os álcoois e os óleos vegetais. Entre os álcoois, temos o álcool metílico e o etílico, enquanto que os óleos vegetais são formados de C, H2, O2 e N2.
2.3) Gasoso
Além de terem um baixo custo, porque geralmente são gases obtidos como subprodutos, são combustíveis que formam com o ar uma mistura mais homogênea. Esta característica, contribui para uma melhor distribuição nos cilindros, aumentando o rendimento do motor. Aumenta também a facilidade da partida a frio do motor. Os combustíveis gasosos, segundo o seu processo de fabricação podem ser: Gás natural - é encontrado em locais arenosos que contêm petróleo em várias profundidades do subsolo. Os principais gases naturais são: Metano CH (^4) Etano C 2 H 6 Dióxido de carbono CO 2 Nitrogênio N 2 Os gases naturais obtidos através da refinaria de petróleo são: Propano Butano Gás do gasogênio - estes gases são obtidos através da combustão do carbono.
A séries parafinica dos hidrocarbonetos começa com o CH 4 (metano) e os termos sucessivos têm um átomo a mais de carbono ligados a dois átomos de hidrogênio e recebem os seguintes nomes de acordo com o número de cabono: 1 carbono - METANO 2 carbonos - ETANO 3 carbonos - PROPANO 4 carbonos - BUTANO 5 carbonos - PENTANO 6 carbonos - HEXANO 7 carbonos - HEPTANO 8 carbonos - OCTANO 9 carbonos - NONANO 10 carbonos - DECANO
- Família das Olefinas A série das olefinas tem a cadeia aberta como a série parafínica, mas têm uma dupla ligação entre os átomos de carbono. Esta família é caracterizada pela terminação “ENO” e tem a fórmula geral Cn H2n. As olefinas podem unir-se com facilidade com o hidrogênio, formando a parafina, ou também pode se unir com o oxigênio, que neste caso formará resíduos indesejáveis comumente chamados de borras. - Família dos Aromáticos Possuem a fórmula geral Cn H2n-6 para a série benzênica e C 2 H2(n-6) para a série dos naftalênicos. - Família dos Naftenos A fórmula geral é, evidentemente, Cn H2n. É uma família de compostos saturados com estruturas sólidas. Cada átomo de carbono é ligado a outros dois átomos de carbono, formando assim uma estrutura em anel. Cada carbono tem dois outros elementos ligados a este, que podem
ser o hidrogênio, outro carbono ou ambos. Os compostos são denominados, adicionando o prefixo “CICLO” ao nome da parafina correspondente.
Benzol
O benzol é obtido da destilação dos catrames de carbono. Devido a sua alta octonagem (NO = 120) e alto poder calorífico (10000 kcal/kg), é muito indicado para ser usado nos motores à combustão interna. A sua principal desvantagem é o alto ponto de solidificação (5ºC), que limita o seu emprego, principalmente em países frios. Este inconveniente pode ser minimizado adicionando ao benzol alguns produtos químicos, como por exemplo, a gasolina. Outro inconveniente é a dificuldade de se evaporar, portanto para que haja uma formação homogênea da mistura ar mais combustível, é necessário que esta sofra um preaquecimento.
Divisão dos combustíveis líquidos segundo a sua volatilidade Os combustíveis se dividem em: carburantes,
óleo combustíveis
- Carburantes Possuem elevada volatilidade e são usados nos motores à ignição por centelha. Os principais combustíveis que pertencem à classe dos carburantes são: gasolina benzol álcool
- Óleos combustíveis Se dividem em: óleos combustíveis leves
maior for a temperatura externa Para um bom funcionamento de um motor, a volabilidade de um combustível não deve ser nem muito elevada e nem muito baixa.
- haverá perdas no reservatório do carburador pelo tubo de equilíbrio
- formarão bolhas de vapor no circuito de alimentação, principalmente durante o verão
- formarão gelo no carburador durante o inverno, impedindo o funcionamento do motor
- Se for muito baixa teremos:
- dificuldade na partida do motor
- alimentação não uniforme nos cilindros
- diminuição da aceleração
- maior tempo para que o motor atinja a temperatura ideal de funcionamento
- diluição do óleo lubrificante, porque os combustíveis menos voláteis não são capazes de serem queimados na combustão
- maior formação de carvão nas câmaras de combustão e no céu do pistão - Poder Calorífico
Defina-se como a quantidade de energia interna contida no combustível, sendo que quanto mais alto for o poder calorífico, maior será energia contida. Um combustível é constituído sobretudo de hidrogênio e carbono, tento o hidrogênio o poder calorífico de 28700Kcal/kg enquanto que o carbono é de 8140Kcal/kg, por isso, quanto mais rico em hidrogênio for o combustível maior será o seu poder calorífico. Há dois tipos de poder calorífico:
poder calorífico superior poder calorífico inferior
Poder Calorífico Superior
