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Carburador e motor – aumento da velocidade

carburador - carburetor

Esta animação procurou ser o mais realista para demonstrar o papel do carburador na alteração da velocidade -rotação por minuto (RPM)- de um motor aspirado de quatro tempos.

Motor de 4 tempos a fagúlha ciclo Otto

Dicas:

– é possível interagir com a animação, arraste o braço do acelerador para alterar a abertura da borboleta
– a alteração da cor da seta no coletor de admissão, ou da mistura, representa a relação da mistura ar-combustível;
– cores mais frias representam misturas mais pobres
– cores mais quentes representam misturas mais ricas
– o tamanho das setas representa o volume de ar, ou de mistura, admitido por unidade de tempo (vazão)
Para iniciar o processo, uma força externa é aplicada ao virabrequim do motor forçando seus primeiros giros, com a válvula de admissão aberta, o descer do pistão produz vácuo no interior do cilindro. A pressão externa ‘empurra’ o ar da atmosfera para ocupar este espaço, este ar passa por um sistema de filtragem, pelo carburador e pelo coletor de admissão, antes de entrar no cilindro.

No carburador

O ar passa pelo carburador e ‘arrasta’ o combustível, gasolina ou álcool, por exemplo, para o interior do cilindro. A mistura ar-combustível é comprimida, uma fagulha elétrica inflama o combustível -ignição- que explode -rápida combinação do combustível com o oxigênio do ar cedendo energia para o meio- produzindo a expansão dos gases -aumento da pressão e da temperatura. A explosão ‘empurra numa pancada’ o pistão, fornecendo potência que se acumula na inércia do giro do conjunto virabrequim/ volante, fazendo o motor continuar girando, aspirando mais ar e reproduzindo o processo.

O acelerador controla o giro da chamada ‘borboleta’, que é uma tampa que gira em torno de seu eixo, facilitando ou restringindo a passagem do ar (pela alteração da área da boca do carburador ao abrir ou fechar) e controla o volume de ar que passa pelo carburador -vazão.

Abertura da borboleta do acelerador

Durante a abertura da borboleta sistemas complementares se encarregam de enriquecer a mistura ar-combustível, injetando mais combustível, gerando uma explosão mais agressiva, que empurra o cilindro com mais força -parte dela se converte em velocidade-, aumentando a velocidade com que o virabrequim gira -RPM (Rotação Por Minuto) ou min­-¹.

O aumento da RPM aumenta a velocidade com que o vácuo é gerado -depressão que aspira ainda mais ar- e aumenta a velocidade com que o ar passa pelo carburador, arrastando mais combustível, para ocupar este volume. Este processo continua até que a vazão no carburador seja máxima, em função da área liberada pela borboleta, da velocidade com que o ar é admitido e da pressão e temperatura do ar -massa de ar, estabilizando a velocidade do giro do virabrequim -RPM, até que a borboleta volte a se movimentar.

Fechamento da borboleta do acelerador

Quando o movimento da borboleta é no sentido de fechar a entrada de ar, reduzindo a área da boca do carburador e criando uma constrição para o fluxo, a inércia do conjunto virabrequim/ volante tende a manter sua velocidade de giro -RPM- constate, porém, vácuo se forma na parte ‘de baixo’ da borboleta de aceleração que, em conjunto com o atrito das peças móveis, desacelera o motor, num tempo um pouco defasado (desacelere rapidamente e veja que o motor demora um pouco para reduzir a RPM).

Eduardo Stefanelli

Engenheiro por profissão, professor por vocação