TAXA DE COMPRESSÃO

TAXA DE COMPRESSÃO

A taxa de compressão é um termo muito utilizado no processo de desenvolvimento de um motor, e principalmente quando falamos de motores de alta performance. Para que se possa entender o conceito de taxa de compressão, é necessário conhecer o que é a câmara de combustão e de como é composta.
A câmara de combustão é o volume encontrado no momento o qual o pistão atinge o PMS (Ponto Morto Superior). Neste momento, é quando ocorre a centelha nos MIF (Motores de Ignição a Faísca) onde então o combustível é inflamado, ocorrendo a combustão.

 

Como mostra a foto acima, o volume da câmara de combustão não corresponde somente ao volume encontrado no cabeçote, mas sim à soma dos volumes da folga do pistão, anéis e volume da junta de cabeçote já esmagada, subtraído então pelo volume da volume da vela de ignição e o volume da coroa (domo) do pistão caso este seja convexo.
A taxa de compressão é definida pelo numero de vezes o qual o volume total somado ao da câmara de combustão, é comprimido. Ou seja, É um valor numérico adimensional representando a proporção entre o volume aspirado em relação ao volume da câmara de combustão.

Na foto acima podemos observar que o curso do pistão foi dividido em 11 partes, isto significa que cada parte representa o volume total da câmara de combustão.
Supondo que o volume da câmara de combustão é de 50cm³, temos então o volume total do deslocamento do pistão de 550cm³. Por final obtemos a taxa de compressão de 11:1, onde as 11 partes que representam o volume da câmara de combustão (550cm³) são comprimidas a um volume de 50cm³.
Uma alta razão de compressão é o ideal para qualquer motor a combustão, pois ela permite uma maior temperatura final de combustão para uma determinada quantidade de combustível: a temperatura final de compressão será mais alta quanto maior for a razão de compressão.
Essa maior temperatura faz com que a velocidade de propagação de chama no momento da faísca seja maior, o que implica num maior curso útil, pois a força motriz da expansão dos gases acontece mais cedo e com isso o período de trabalho deste cilindro é maior. Podemos então concluir que quanto maior for a razão de compressão, mais eficiente será o motor e maior será a sua potência para um determinado consumo de combustível obtendo um melhor aproveitamento energético.
Porém para cada motor, existe um limite para a taxa de compressão, onde o fator principal a ser levado em consideração para definição deste limite, é o combustível utilizado.
Com o aumento da pressão, ocorre juntamente o aumento da temperatura, e esta ultima não pode ser elevada demasiadamente, porque se houver elevada temperatura, poderá ocorrer então a autoignição.
A autoignição é o momento onde o combustível entra em combustão antes mesmo da faísca inicial. Sendo a autoignição prejudicial para o rendimento do motor, como também para os componentes internos, como cabeça de pistão, válvulas e velas.

Abaixo, é apresentado também os valores médios de taxa de compressão aplicados nos diferentes combustíveis. Mas vale ressaltar que a massiva presença da eletrônica nos motores tem alterado sistemicamente a relação.