Artigo - Motores Flex

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MOTORES FLEX – ALCOOL & GASOLINA
Guilherme Canarin Marcelino
João Antonio Gaidzinski
Marcos Loch
Maquina de Combustao interna – Professor Jorge Ricardo Rzatki
Resumo
A gasolina se tornou o combustível mais utilizado como fonte energética em Motores de Combustão Interna (MCI) em todo o mundo. Diante da necessidade de reduzir a dependência excessiva do petróleo e a emissão de poluentes, as indústrias energéticas e automobilísticas vêm se adequando à substituição da gasolina por combustíveis provenientes e biomassa, devido às metas traçadas pelas convenções mundiais de meio ambiente, que visam um equilíbrio sustentável entre o consumo de combustíveis e os impactos ambientais que eles causam. O Brasil se tornou referência mundial na produção de álcool etílico e implementação de projetos de motores que utilizam esse combustível.
Palavras-chave: Motores de combustao. Motores Flex. Alcool. Gasolina.
1 Introdução
	 O primeiro veículo flex comercial vendido no mundo foi o Ford modelo T, produzido desde 1908 até 1927. O automóvel era fabricado com um carburador de injeção ajustável que permitia o uso de gasolina, etanol ou uma mistura de ambos.
Em 1975, ainda antes da segunda crise do petróleo (1979), o governo brasileiro criou o Pro álcool, programa para incrementar a produção e distribuição do álcool, obtido principalmente da cana-de-açúcar e da mandioca, como combustível alternativo.
O Brasil conta com todas as condições para a produção da de cana de açúcar, ou seja, solo adequado, grandes áreas e Sol abundante. Passadas as dificuldades iniciais do motor a álcool, como corrosão e dificuldades de partida a frio, o sucesso do programa foi tanto, que em meados da década de 1980 quase todos os carros produzidos tinham motores alimentados pelo chamado combustível verde. Porém, ao final da mesma década, o aumento do preço do açúcar, aliado à queda do preço do petróleo no mercado internacional, levou ao desabastecimento e a quase extinção do programa.
	O carro flexível em combustível, nasceu nos Estados Unidos bem no começo dos anos 1990. O motivo de os americanos partirem para essa solução, a de poderem abastecer seus carros com etanol em vez de gasolina, é a enorme dependência do petróleo produzido pelos países-membros da Organização dos Países Exportadores de Petróleo (Opep).
Os principais fabricantes dos Estados Unidos passaram a oferecer veículos que chamaram de flexible-fuel vehicles (FFV), capazes de rodar tanto com gasolina quanto com etanol contendo 15% de gasolina. O grande problema do E85 é não estar disponível nacionalmente nos EUA e o número de postos que vendem o combustível ser ainda muito pequeno, mal passando de 1.000, um número ínfimo se comparado aos 170.000 postos daquele país.
No final de 2007 já havia mais de 6 milhões de veículos flex nos Estados Unidos, embora boa parte dos seus donos não se dão conta dessa particularidade e continuam a abastecer só com gasolina. 
No final de 2013, 85% da produção anual de veículos no Brasil já contava com essa tecnologia. Neste mesmo ano foi atingido a marcar de 20 milhões de carros flex em circulação.
2 Desenvolvimento
	Os biocombustíveis demonstraram bons resultados como fonte de energia, ganhando espaço na indústria, destacando entre eles o Etanol obtido da cana-de açúcar. Diante disso, a indústria investiu em motores capazes de operar com gasolina e álcool, ofertando aos usuários condições de aproveitar as vantagens oferecidas pelos dois combustíveis.
Motor do ciclo Otto é utilizado na maior parte dos veículos em circulação atualmente. Este tipo de motor funciona de acordo com um ciclo mecânico de quatro tempos, onde cada um destes tempos corresponde a uma variação angular de 180° do eixo virabrequim. Os tempos do motor são classificados como de admissão, compressão, combustão e escape.
Veículo flex ou veículo de combustível duplo está equipado com um motor de combustão interna a quatro tempos (Ciclo Otto) que tem a capacidade de ser reabastecido e funcionar com mais de um tipo de combustível, misturados no mesmo tanque e queimados na câmara de combustão simultaneamente. 
	O motor flex possui regulagem intermediária para queimar a gasolina e o etanol. Ao contrário do que muita gente imagina, o veículo bicombustível tem apenas um tanque. Todo o sistema de alimentação é igual ao do carro a álcool. Os bicos injetores, que pulverizam o combustível para dentro do motor, são os mesmos do carro a álcool, que são 30% maiores e possuem mais vazão. 
A mudança considerada de maior impacto nos motores dotados de tecnologia flexível está na razão volumétrica de compressão, que deve compreender um valor intermediário, acima do valor adotado em motores abastecidos somente com gasolina (9:1) e abaixo do valor dotado em motores abastecidos somente com etanol (14:1), devido ao fato da gasolina possuir menor resistência à detonação. Deste modo, o rendimento térmico dos motores com tecnologia flexível é afetado, comprometendo sua eficiência global e contribuindo para o aumento do consumo de combustível e consequentemente o crescimento dos índices de emissões de gases nocivos ao meio ambiente, contrapondo uma das principais razões do emprego da tecnologia flexível, que é a racionalização do uso da energia, a mesma tende a gastar mais combustível. Os carros bicombustível usam uma taxa intermediária, ao redor de 11:1 na taxa de combustão.	
Em 2011, o Gol 1.0 equipado com transmissão manual movido exclusivamente à gasolina apresentou um consumo urbano de 12,4 km/l e 14,8 km/l no rodoviario. Em 2012, um veículo idêntico, porem dotado de tecnologia flexível, apresentou um consumo urbano de 9,8 km/l e rodoviário de 12,1 km.
Essa mesma temperatura que auxilia a combustão se torna vilã assim que a câmara atinge a temperatura de autoignição do combustível. Então a razão de compressão de um motor sempre será limitada pela octanagem do combustível a ser usado. Além do risco de pré-detonação, a maior eficiência termomecânica traz automaticamente uma maior pressão efetiva de combustão – por isso componentes mais robustos e/ou materiais mais nobres são necessários.
A maior temperatura de combustão também implica numa maior carga térmica absorvida pelo cilindro e cabeçote, então um sistema de refrigeração mais robusto é necessário – é por isso também que os cabeçotes de alumínio são quase padrão na indústria hoje: são mais leves e dissipam melhor o calor gerado nas câmaras. Essa mesma temperatura é absorvida pelas velas de ignição, então velas com maior grau de dissipação (mais frias) são necessárias, para evitar o desgaste prematuro e presença de pontos quentes na câmara de combustão que também levam à autoignição da mistura.
O que tornou possível a criação do motor flex foi o advento do gerenciamento eletrônico do motor, um processo lento iniciado na segunda metade dos anos 1970 que se aperfeiçoaria e se consagraria a dez anos depois. A formação da mistura ar-combustível não obedecia mais a princípios físicos do funcionamento do carburador, mas mediante um volume de combustível injetado segundo a determinação de um computador chamado módulo de controle eletrônico. 
Para o motor flex, outro sensor precisou ser adicionado: o de tipo de combustível no tanque. Valendo-se da condutividade elétrica diferente da gasolina e do álcool, um ohmímetro estrategicamente colocado no interior do tanque passa o valor da resistência à passagem de corrente ao ECM, que desse modo passa a saber com que combustível está lidando.
O sistema de identificação de combustível até então, tinha um problema que atormentava os engenheiros: era muito lento. O veículo chegava a andar um ou dois quilômetros "errado", até que a relação ar-combustível fosse finalmente corrigida. Além do incômodo de o carro funcionar mal nesse ínterim, isso fazia aumentar as emissões pelo escapamento.
No começo dos anos 2000, a indústria de autopeças brasileira fornecedora da indústria automobilística, desenvolveu uma maneira mais eficaz de determinar o combustível que estáno tanque. Aproveitando o mesmo sensor de oxigênio existente no escapamento, um item usado há praticamente duas décadas para informar ao módulo de controle eletrônico desvios na relação estequiométrica para que esta efetuasse a correção necessária, sua função foi ampliada para a circunstância nova de haver álcool no tanque também, não apenas gasolina.
Após a explosão, os gases queimados são analisados pela sonda lambda e o módulo de controle do motor leva de dois a quatro milisegundos para corrigir o ponto de ignição e a injeção - ou seja, os acertos são feitos depois da queima. Quando as indústrias começaram o desenvolvimento dos flex, tentou-se criar um sistema que reconhecesse o líquido antes de ser queimado, mas não deu certo.
Devido a o alto poder corrosivo do etanol, toda estrutura que entra em contato com o combustível exigiu o emprego de proteção adequada, pois a corrosão das mesmas resultaria em vazamentos e entupimentos da linha de combustível.
O carro flex é, na realidade, o mesmo carro a gasolina com algumas mudanças. Além do software do módulo de controle eletrônico para maior capacidade de processamento e de parâmetros diferenciados para atender a cada combustível, seja na relação estequiométrica, seja no avanço de ignição, o motor recebe alterações nos materiais das válvulas e de suas sedes, uma vez que o álcool não tem as mesmas propriedades lubrificantes da gasolina.
A sujeira também pode impregnar os bicos injetores, reduzindo sua condição ideal de trabalho. Além disso, o carro flex não pode ficar parado por muito tempo (mais de sete dias). A mistura se separa devido a densidade variada dos elementos. Assim a água é o primeiro líquido a ir ao motor quando ele é ligado. O módulo que controla o funcionamento flex não reconhece a água. O motor falha. Portanto procure rodar apenas com um combustível. Quem roda pouco deve usar gasolina. Os flexíveis que usam ou só álcool ou só gasolina têm menos problemas que os abastecidos com a mistura dos dois.
3 Conclusão
	
	Conclui-se que os motores são parte importante da vida moderna, que através do advento do motor de combustão interna, muitos dos trabalhos que para os homens eram impossíveis tornarão-se possíveis, muitas distancias intransponíveis passaram a ser transponíveis.
	Foi observado que os motores flex, que em suas principais razões de existencia, deveriam focar na economia e no rendimento, acabam nao se mostrando verdadeiro. A opção de carro flex é viavel a quem procura a variaçao de combustivel na hora de abastecer, enquanto a otimização do rendimento e consumo só estarão verdadeiramente explorados por motores que apresentam sua construção própria para determinado combustivel. 
4 Referências 
Bibliografia Consultada
MARTINS, Jorge. Motores de combustão interna. 2 ed. ver.. Campinas, SP: Papirus, 2006. 
AZEREDO, Breno. Funcionamento do motor flex. Minas Gerais: CEFET, 2011.
MARTII, Rafael. Motores Multicombustiveis. Minas Gerais: UNILESTE MG, 2014.
Disponível em < https://pt.wikipedia.org/wiki/Veículo_flex > Acesso em: 05 nov. 2015.
CARVALHO, Márcio Augusto Sampaio de. Avaliação de Um Motor de Combustão
Interna Ciclo Otto Utilizando Diferentes Tipos de Combustíveis. 2011. 122 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2011.