? Para aprimorar a combustão, temos que estudar o processo de ignição dos motores ? disse Jayr de Amorim Filho, pesquisador do CTBE que lidera o trabalho em São Paulo. O estudo é realizado junto à Divisão de Aplicações do Etanol para Motores Automotivos do BIOEN. O grupo mineiro é liderado por Maria Cristina Lopes, professora associada da UFJF.
A pesquisa envolve experimentos com plasma, que está presente no processo de ignição. A interação da faísca emitida pela vela de ignição com as moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia ? que, por sua vez, faz o motor funcionar.
O processo de ignição envolve três fases. Na primeira, é feita a ruptura do gap (espaço vazio) entre os eletrodos da vela. Depois, ocorre a transição para um arco voltaico por meio da aplicação de uma alta corrente com baixa voltagem. Por fim, é obtida uma descarga elétrica rápida, da ordem de milissegundos ? nessa última etapa se concentra 90% da energia envolvida no processo.
Para estudar o ciclo está sendo construída uma câmara hiperbárica que pode trabalhar até 14 atm (atmosferas) de pressão para simular as condições de queima. Nela, serão empregados os gases metano e hidrogênio.
? Não usaremos combustível nessa fase porque isso exigiria um sistema mais caro para absorver a energia que seria gerada ? explicou Amorim, ressaltando que a etapa será importante para o levantamento das temperaturas envolvidas no processo.
Para fazer o mapeamento térmico, o CTBE conta com um monocromador com câmera CCD. Por meio da aquisição de espectros, esse equipamento registra vários parâmetros, como temperatura eletrônica, temperatura do gás e densidade eletrônica. O trabalho também exige um osciloscópio digital de alta performance.
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? Lidamos com altas correntes que ocorrem em curtíssimos espaços de tempo, por isso os osciloscópios convencionais não dão conta do trabalho ? disse Amorim.
O grupo de pesquisa também desenvolveu o seu próprio gerador de pulsos de alta tensão. Um microprocessador roda um programa em linguagem C (de computação), que gerencia os sinais gerados de acordo com os parâmetros desejados.
Um dos objetivos com o aparato é conseguir controlar o tempo e o volume do plasma e, com isso, encontrar as melhores condições para uma queima mais eficiente do combustível.
O projeto de uma nova vela, que envolverá também um software de controle, deverá ser um dos frutos dessa primeira etapa do projeto.
? Na segunda etapa, utilizaremos cilindros transparentes para poder visualizar o experimento ? apontou Amorim.
