Como calcular um bico injetor (do jeito certo)
Autor: Pedro | Publicado: 2014-08-20T22:46:00-03:00


Muito se
fala na internet sobre calculo de bico injetor para fazer esse ou aquele
projeto, desde motores que simplesmente foram convertidos&nbsp; para injeção eletrônica, até o mais audacioso
projeto com 1milhão de cavalos.

Para cada
um deles basta entrar na calculadora de algum site, especificar a potencia do
motor, o combustível utilizado, e o numero de bicos e pronto! E quem for nóia
como eu, e baixar o catalogo de bicos injetores e suas vazões, e colocar os dados
de um modelo de carro qualquer, vai perceber que a maioria deles resulta em um
valor próximo. Isso significa que o calculo funciona, mas não indica COMO o
motor funciona, ou então, porque um carro fica mais bem regulado que outro, ou
porque um é mais econômico que outro, ou ainda porque geralmente um carro de
fabrica não comporta mais potencia.

O calculo
feito normalmente é feito considerando que o bico injetor se mantenha aberto
100% do tempo. Isso funciona muito bem quando há alguma restrição no numero e
tamanho dos bicos injetores que se tem disponível. Entretanto, o motor não
admite esse combustível 100% do tempo. O motor só tem como admitir o
combustível quando a válvula de admissão esta aberta (lógico!), e é ai que vem
o problema: O que acontece com o combustível injetado enquanto a válvula fica
fechada?

Bom, na
verdade não é um grande problema, esse combustível acaba entrando no motor na
próxima vez que a válvula abrir. O que acontece é que ele tem que esperar um
ciclo para entrar, e como o combustível é líquido, a mistura com o ar é uma
suspensão de partículas de combustível, e que logo se condensa. O combustível,
agora em forma de gotas, e não mais em “spray” entra na câmara de combustão, só
que agora sua queima é mais ineficiente, é muito mais lenta porque há muito
menos área de contato entre as moléculas de combustível e de ar (não vou
explicar isso, apenas pense em como o combustível queima ao ar livre... o vapor
faz quase uma bola de fogo e queima bem rápido, enquanto a parte liquida demora
bem mais).

Esse
processo é imperceptível, tanto pra quem dirige o carro quanto pra quem afina o
motor (não vem com essa, É imperceptível! Mistura incorreta e ponto fora são
OUTRAS coisas). Aliás, isso quase não afeta a potencia final do carro. Mas se
reflete no consumo, uma vez que para a mistura queimar de maneira correta, é
preciso de um pouco (muito pouco) a mais de combustível, só que esse pouco,
3000 vezes por minuto, em 4 cilindros durante duas horas... VAI dar diferença.

Então, como
calcular o bico? O bico deve ser calculado tendo em mente o quanto de tempo a
válvula de admissão fica aberta. Na verdade o IDEAL é calcular com base no
quanto ela fica aberta com mais de 1mm de levante, que é quando ela pode
realmente admitir bastante ar e carregar o combustível, e isso fica em torno de
200° para um motor de fábrica.

O calculo
então deve ser feito calculando a massa de ar que o motor deve admitir (PV=mRT
de química básica – pressão volume e temperatura do ar do motor). Com a massa
de ar, pela razão estequiométrica do combustível, a massa de combustível pode
ser calculada (13,5:1 para gasolina brasileira, e 8,0:1 para álcool) com a
massa de combustível, é hora de calcular quanto de volume isso representa,
usando as densidades dos combustíveis (0,756 g/ml para gasolina brasileira, e
0,789 g/ml para álcool).

Agora que
se sabe o volume de combustível, com a vazão do bico injetor, da pra saber o
tempo que ele tem que ficar aberto para injetar a quantidade de combustível que
seu motor precisa. E esse tempo tem que ser menor que o tempo que seu motor
fica com a válvula aberta na rotação máxima.

Dito isso,
esse é o jeito de se calcular um bico injetor de maneira que em todas as
condições de funcionamento o motor consegue injetar tudo o que precisa dentro
do tempo que a válvula fica aberta (modo de funcionamento sequencial).

Alguns
já devem ter notado que o bico especificado assim é BEM maior que o normal, e
que em condições de pouca carga onde a quantidade de combustível requerida é
pequena, esse bico será difícil de controlar. Na verdade tudo depende da
precisão com que o sistema de injeção faz os cálculos e da precisão com que se
calibra o motor. Algumas montadoras já perceberam isso, e para simplificar as
coisas, escolhem um bico de tamanho intermediário, mantendo o motor em modo
sequencial por uma gama maior de condições de funcionamento; e como em
condições onde se exige o máximo de potencia, o consumo não é o foco, o motor
não precisa mais trabalhar de maneira sequencial.



PS: se o sistema de injeção é monoponto, ou mesmo multiponto, mas atua os bicos de maneira simultânea (vários bicos ligados juntos), não há como o motor trabalhar de modo sequencial, mesmo que 1 deles trabalhe corretamente, todos os outros não conseguirão.