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Artigo publicado pela Atlantic Refining Company of Brazil em 1927.
O QUE É A GASOLINA
Gasolina é essencialmente um produto de petróleo cru. É produzida pelo processo de destilação.
Por mais estranho que possa parecer, este fluido incolor é uma mistura de numerosos compostos de ingredientes do carbono e do hidrogênio, o gás levíssimo de que são cheios os reservatórios de alguns balões para grandes altitudes. Quando devidamente queimado, o carbono forma gás de ácido carbônico (gás d’água) e o hidrogênio queima transformando-se em água, o que se pode verificar algumas vezes no inverno com o vapor condensado quando expelido pela descarga. Existem muitas outras substâncias que contêm somente carbono e hidrogênio, que não são gasolina, e que não dão bom combustível para motores. Por exemplo as ampolas artificiais de camphora.
É consagrado na mecânica que só compostos como o carbono-hidrogênio derivados do petróleo possuem as características de combustão rápida, limpa e simples, tão necessários ao bom funcionamento dos motores de automóvel. O petróleo cru é a única fonte de onde se pode extrair em quantidades, comercialmente falando, estes compostos.
A gasolina não é uma substância que se possa caracterizar por limites definidos na física ou na química, como se usam para descrever a água ou açúcar, porque ela é uma mistura volátil de hidro-carbono usada principalmente como combustível para motores. Estas misturas (compostas de hidrogênio e carbono) são extraordinariamente complexas. São muitas as possibilidades de variações em suas propriedades físicas ou químicas. As propriedades principais e consideradas geralmente de importância são:
Volatilidade (ou facilidade de evaporação);
Pureza (isto é, isenta de água, de depósitos, ácido e enxofre e de outras substâncias que não sejam hidro-carbonos);
Poder calorífero (O calor que desprende quando queima);
Refinação (Isto é, isenta de qualquer partícula de petróleo cru que deve ser eliminada pelos bons processos de refinar.
Peso (Não deve ser considerado como essencial, pois as provas são de resultado enganador)
QUALIDADES ESSENCIAIS DA BOA GASOLINA:
Peso
Contrariamente à crendice popular, nenhuma prova física pode determinar a adaptabilidade da gasolina como combustível para motores. A gravidade Baumé, que se tomou durante anos para indicar a qualidade de combustível para motores é enganadora. Foi banida, por isto, das especificações para gasolina destinada à motores, inclusive os de aviação de todos os departamentos no Governo Norte Americano, e da de muitos outros importantes consumidores.
Volatilidade
A principal propriedade da boa gasolina é a sua facilidade de transformar-se rapidamente de líquido em vapor, isto é conhecido por volatilidade. A forma pela qual a gasolina vaporiza mostra se ela dá “vida” ao motor ou se o motor bate, abafa ou recusa partir...
A partida do motor depende inteiramente da volatilidade da gasolina a temperatura do ar – que é algumas vezes abaixo de zero.
Gasolina muito volátil às temperaturas da atmosfera evapora-se do tanque e do carburador e perde-se. A boa gasolina tem exatamente, e não mais, volatilidade do que a necessária à boa partida e para apressar a queima de cada nova carga.
A força para um desenvolvimento rápido do motor e para as velocidades no plano derivam-se dos componentes menos voláteis da gasolina. O grau da volatilidade é o fator importante e o qual varia bastante em muitas marcas de gasolina. O grau de volatilidade faz diferença na quilometragem que se obtém de cada litro de gasolina que se usa. É o que determina se a gasolina queima completamente ou se condensa em gotas e penetra nos cilindros passando pelos anéis e indo juntar-se ao óleo lubrificante, diluindo-o, ou ainda sujando as velas evitando as explosões regulares. É o que estabelece a diferença entre a boa e a má gasolina.
A volatilidade é medida por “pontos de ebulição da gasolina”. O ponto de ebulição é a temperatura que deve ser alcançada antes de certas frações da gasolina comecem a evaporar-se.
Força Calorífica
A força calorífica do automóvel é produzida pelo calor. A explosão da mistura de vapor de gasolina com ar atmosférico no cilindro, desenvolve uma temperatura elevadíssima que atinge até 1700º centígrados. Explosão quer dizer combustão instantânea.
O gás aquecido se expande com tremenda força e impele o êmbolo (pistão) ao longo do seu curso como uma bala é lançada por um canhão. A haste do êmbolo (biela) comunica o impulso da explosão transformado em força ao eixo de manivela (virabrequim) que por sua vez transmite o movimente ao automóvel.
O calor é o elemento que movimenta o carro. O valor do combustível do motor depende do calor que desenvolve e da facilidade com que esse calor é utilizado nos motores.
Por maior que seja a força calorífica de um combustível ela não poderá ser de resultado satisfatório a não ser que possa ser facilmente aproveitada toda, pelo motor do automóvel.
Pureza
A gasolina para ser aceita como pura deve não conter ácidos, enxofre, água, sedimento algum, nem outro corpo que não seja hidro-carbono.
Os ácidos perfuram e corroem o metal do carburador, das válvulas e do sistema que produz o vácuo. Os produtos de combustão do enxofre, teoricamente, são ácidos e de cheiro desagradável quando aparecem em grande quantidade. Geralmente entretanto, as gasolinas usadas atualmente são livres de ácidos e de enxofre.
A gasolina não se mistura com a água, e quando a gasolina do motor contém água o carburador não funciona. Todo reservatório ou tanque de gasolina nas garagens deve ser conservado completamente livre do contato com a água.
Refinação
A gasolina deve ser completamente isenta das substâncias nocivas contidas no petróleo cru e que podem ser eliminadas pelo processo da refinação.
Todos os petróleos crus encerram certa quantidade de compostos não saturados como pro exemplo os da classe dos asfaltos. Quando esses compostos não são devidamente removidos, os produtos restantes da combustão constituem corpos aglutinantes que encrostam as válvulas.
Adaptabilidade
A adaptabilidade é a propriedade que deve ter a gasolina de agir com eficiência sob condições variáveis.
A adaptabilidade é a propriedade essencial à gasolina pra ser eficiente. Grandes defeitos ela entretanto não pode remediar.
A regulação das várias peças e funções do motor, como o carburador, a ignição, o tempo de ignição, a compressão – podem estar bem reguladas, ainda assim deverão trabalhar harmonicamente entre si, quer esteja o motor girando em altitude baixa ou alta, durante o dia ou à noite, com carga pesada ou sem carga ou ainda à temperaturas variáveis em um mesmo dia.
A adaptabilidade é muito importante para o bom funcionamento do motor e especialmente considerando-se que a regulagem do carburador não é coisa fácil com o automóvel no meio da estrada.
Carburação
Chama-se carburação o processo de efetuar a mistura de gasolina com o ar em proporções certas. Sempre que a mistura for completa e uniforme, a gasolina, que por si só não explode, torna-se violentamente explosiva gerando assim força. A gasolina sendo boa, a economia no seu consumo depende das proporções da mencionada mistura.
O carburador constitui uma peça mecânica importante e delicada. O volume da gasolina por ele dosado para cada explosão é pequeno e precisa ser exato. Mais ou menos (3/1000) de uma polegada cúbica de gasolina, ou seja o volume de um cubo de 3,7mm de lado, é o suficiente para cada uma explosão na média dos motores de automóveis.
Esta insignificante quantidade precisa ser medida em uma qüinquagésima parte (1/50) de um segundo, e, mais importante ainda, a gasolina deve conter substâncias que se queimem completamente no pequeno espaço de tempo quase inconcebível de 1/300 de segundo.
Juntando-se a isso a necessidade de ser a mistura homogênea e em proporções adequadas, sem levar em conta as variações atmosféricas, as de carga ou de velocidade, é evidente que para ser exato, pois que dali depende a economia, é indispensável que a gasolina seja refinada de acordo com prescrições certas para poder corresponder às exigências dos carburadores.
Na maioria dos carburadores, a gasolina ainda em estado líquido, é aspirada através de uma passagem muito estreita no ponto em que entra em contato com o ar. Os combustíveis pouco voláteis e de fluidez diferente da gasolina, não devem ser empregados em motores guarnecidos de carburadores para gasolina.
A fluidez pode ser compreendida comparando-se uma garrafa cheia de água com outra cheia de xarope e que sejam ambas viradas de boca para baixo. A água sendo como é, muito mais fluida, escorrerá rapidamente, enquanto o xarope, mais denso, escorrerá lentamente. A mesma diferença existe na viscosidade ou fluidez dos combustíveis líquidos porém em grau menos pronunciado.
O tamanho do orifício pelo qual a gasolina é aspirada é calculado e especialmente determinado para gasolina.O seu ajustamento não comporta líquidos de menor fluidez e assim sendo, por maior que possa ser a força de combustíveis mais viscosos, eles serão sempre alimentados com defeito e utilizados sem eficiência.
A fluidez da própria gasolina precisa ser cuidadosamente estudada no ponto de vista dos carburadores ora usados, e exige ser refinada de modo a poder ser empregada nesses carburadores.
Um grande número de motoristas pensa que a mistura a ser empregada no inverno é diferente da do verão em serviço normal, igualmente em tempo seco ou de chuva, em altitudes elevadas ou baixas. É geralmente necessário fechar a entrada de ar em tempo frio, o motor aquecendo porém suficientemente no decurso de poucos minutos trabalha com a mesma mistura tanto no verão como no inverno.
O carburador uma vez regulado convenientemente não deve mais ser tocado.
Deve-se usar com preferência uma mistura fraca. Obter-se-á mais milhas (km) de um galão de gasolina, com menor produção de carbonização nos cilindros e menor diluição do óleo lubrificante.
Há teoricamente, na mistura perfeita, justamente o oxigênio necessário no ar aspirado, para produzir a combustão da gasolina. Esta mistura compõe-se aproximadamente de 1 parte de gasolina e 15 partes de ar.
A mistura a mais econômica é levemente mais fraca que a considerada perfeita teoricamente, porém não é de eficiência satisfatória em todas as variações do funcionamento do motor. A mistura que desenvolve maior força é um pouco mais rica.
A altas velocidades, o motor não pode manter toda sua força empregando-se uma mistura rica, visto que o excesso de gasolina impede a sua rápida combustão. As misturas ricas não são econômicas, mas não reduzem a força do motor quando se adota velocidades reduzidas.
Com a mistura mais fraca, ou seja, a teoricamente correta conserva-se a força igualmente bem a todas as velocidades.
Os dados acima provam por que razão dois carros do mesmo fabricante e com as mesmas características mecânicas, percorrem, um deles 12 milhas e o outro 15, com um galão de gasolina. A razão está em usar um dos carros com mistura fraca, poderosa e eficiente enquanto o outro emprega uma mistura rica em demasia e de combustão imperfeita, resultando dali que parte do gás escapa pela descarga sem ter sido queimado perfeitamente.
Aconselhamos melhorar a eficiência dos carros fazendo a regulagem do carburador da seguinte maneira: Quando o motor estiver aquecido diminua-se a quantidade de gasolina até que ele esteja falhando em velocidade, então aumenta-se de novo gradualmente até recuperar a força normal.
O ruído cadenciado dos golpes dos êmbolos são uma indicação do modo como o motor está trabalhando.
O carburador uma vez bem regulado deve ser assim conservado. Nestas condições os resultados serão uniformemente satisfatórios.
Circular em Meio de Tráfego Intenso
Ao correr no meio de um tráfego intenso é que tirar-se prova da gasolina.
Quando o motor estiver trabalhando com pequena carga e velocidade reduzida, - os motores de automóveis geralmente trabalham a um terço da capacidade máxima e se tiver de aumentar de velocidade repentinamente para aproveitar uma passagem na aglomeração, o aceleramento precisa ser rápido e seguro, visto que assim não sendo fica-se sujeito à crítica dos carros que acompanham, é ali que se tira a prova. É então que é mais difícil conseguir nos cilindros uma mistura seca e de rápida combustão. É quando se precisa considerar a rapidez com que a gasolina tem de inflamar-se, porque a explosão, é necessário que seja pronta e exata para desenvolver o máximo de força.
Somente uma gasolina destilada a um padrão certo corresponderá convenientemente a estas condições.
Carbono
O carbono é um dos elementos componentes de todos os combustíveis para motores. O outro elemento é o hidrogênio.
O desagradável acúmulo de carbono nos cilindros e nas velas, é com freqüência devido ao emprego de uma mistura por demais rica de gasolina. Nas misturas que a contém em excesso, ela não é queimada por faltar-lhe o ar que a torna inflamável e então se deposita carbono no interior dos cilindros, e que é formado como quando se queima aguarrás em um prato. O carbono resulta também algumas vezes do excesso de lubrificação.
Gasolina bem refinada e óleo especial para motor, usados em quantidades apropriadas, depositam muito pouco carbono. Os restos de sua completa combustão saem pela descarga, e, a não ser que as suas proporções sejam defeituosas, não deixam ali sinal algum de fumo.
A gasolina que não vaporizar prontamente não é completamente queimada. Essas gasolinas fazem o que se denomina geralmente uma mistura. Uma mistura úmida prejudica as velas e deposita carbono.
Os cantos irregulares do carbono depositado tornam-se incandescentes e inflamam a carga de gasolina antes do golpe de compressão ter atingido o limite necessário. Este fenômeno denomina-se pré-ignição e dele resultam um ruído como de pancada metálica e perda de força.
Quando há excesso de carbono depositado, esse deve ser removido. A despesa que ocasionará é muito maior do que a economia esperada do uso de gasolina inferior além de sofrer o motor com os esforços desnecessários de suas peças de movimento.
Boa gasolina convenientemente empregada nunca produzirá depósitos desagradáveis de carbono.
Diluição do Óleo do Motor
A causa da diluição do óleo contido no Carter é conhecida. É devida à passagem de gasolina que não incendiou, entre os anéis, até chegar a misturar-se com o óleo. Quando vapores de gasolina entram em contato com o óleo lubrificante este os absorve e o corpo do óleo é reduzido.
Quando os seguimentos do êmbolo (anéis) estão com folga e a mistura explosiva é muito rica, ou ainda quando o motor trabalha por largo espaço de tempo com o ar fechado, ou quando em algum cilindro falha a explosão, a diluição do óleo é rápida, precisando nesses casos ser renovado com freqüência.
A diluição do óleo não é somente prejudicial em consumo de óleo, é também em gasto de gasolina, e não pode ser remediado pelo emprego de óleo mais grosso. Os defeitos mecânicos precisam ser reparados.
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A GASOLINA HOJEGasolina – Definição É o carburante mais utilizado atualmente nos motores endotérmicos, sendo uma mistura de hidrocarbonetos obtidos do petróleo bruto, por intermédio de vários processos como o “cracking”, destilação e outros. É um líquido volátil e inflamável. Esses hidrocarbonetos são, em geral, mais "leves" do que aqueles que compõem o óleo diesel, pois são formados por moléculas de menor cadeia carbônica (normalmente de 4 a 12 átomos de carbono). Além dos hidrocarbonetos e dos oxigenados, a gasolina contém compostos de enxofre, compostos de nitrogênio e compostos metálicos, todos eles em baixas concentrações. A faixa de destilação da gasolina automotiva varia de 30 a 220°C. No Brasil, atualmente encontram-se no comércio vários tipos de gasolina que são:
esta última é somente utilizada na aeronáutica. A gasolina empregada nos motores endotérmicos deve possuir os seguintes requisitos:
O combustível é classificado segundo seu poder antidetonante, em número de octanagem (NO). Quanto maior for o “NO”, mais antidetonante será o combustível e, por conseguinte maior será a sua capacidade de suporte as altas compressões sem sofrer a detonação. O número de octano de um combustível represente o percentual de isoctano (C 8 H 18 ) e de heptanio (C 7 H 16 ) contidos nele.
Aditivos Utilizados Em alguns casos, o NO de um combustível pode ser aumentado, adicionando-se uma pequena quantidade de aditivos de grande poder antidetonante. Os aditivos geralmente são:
Entre os dois aditivos, o mais eficaz é o chumbo tretaetila. A adição destes aditivos ao combustível causa os seguintes inconvenientes:
A percentagem adicionada destes aditivos no combustível, com a finalidade de aumentar o número de octanas, varia na ordem de 0,08 cm3/litro a 0,9 cm3/litro.
ComposiçãoA gasolina básica (sem oxigenados) possui uma composição complexa. A sua formulação pode demandar a utilização de diversas correntes nobres oriundas do processamento do petróleo como nafta leve (produto obtido a partir da destilação direta do petróleo), nafta craqueada que é obtida a partir da quebra de moléculas de hidrocarbonetos mais pesados (gasóleos), nafta reformada (obtida de um processo que aumenta a quantidade de substâncias aromáticas), nafta alquilada (de um processo que produz iso-parafinas de alta octanagem a partir de iso-butanos e olefinas), etc. Quanto maior a octanagem (número de moléculas com octanos) da gasolina melhor será sua qualidade. A tabela abaixo mostra os principais constituintes da gasolina, bem como de suas propriedades e processos de obtenção.
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| QUEROSENEQuerosene é um líquido resultante da destilação do petróleo, com temperatura de ebulição entre 150 e 300 graus Centígrados, fração entre a gasolina e o óleo diesel, usado como combustível e como base de certos inseticidas. É um composto formado por uma mistura de hidrocarbonetos alifáticos, naftalênicos e aromáticos, com faixa de destilação compreendida entre 150oC e 239oC. O produto possui diversas características específicas como uma ampla curva de destilação, conferindo a este um excelente poder de solvência e uma taxa de evaporação lenta, além de um ponto de inflamação que oferece relativa segurança ao manuseamento. É insolúvel em água. Os usos mais comuns do querosene são para iluminação, solventes e QAV (querosene para aviação). À esquerda temos uma aquecedor a querosene.
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| DIESEL |
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