Por que um motor flex bebe mais combustível com etanol?

Atualmente, a maior parte dos veículos vendidos no Brasil possui este tipo de motor. O proprietário do modelo pode escolher entre abastecer com etanol ou gasolina, e a escolha entre os combustíveis divide opiniões.

O principal argumento está relacionado ao nível de consumo e, consequentemente, à autonomia do veículo. Mas por que o motor flex bebe mais combustível quando abastecido com etanol e rende mais quando usa gasolina?

A reportagem de Mobiauto relacionou importantes teorias que podem explicar as diferenças entre os combustíveis e o porquê do etanol ser mais beberrão.

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Antes de falar mais sobre os combustíveis, é importante lembrar que ambos são compostos distintos. A gasolina é derivada do petróleo, enquanto o etanol vem da cana-de-açúcar. Ou seja, suas propriedades e características são bem diferentes.

O motor convencional de quatro tempos trabalha seus cilindros em admissão, compressão, combustão e escape, independentemente do número de pistões. Os motores térmicos possuem uma importante medição, conhecida como taxa de compressão, que é a responsável por declarar quantas vezes a mistura ar-combustível pode ser comprimida durante o curso do pistão (entre Ponto Morto Inferior e Ponto Morto Superior), antes da explosão.

Essa especificação técnica varia entre motores a gasolina, etanol e diesel, por conta do poder de combustão de cada combustível. Os motores térmicos movidos a gasolina têm uma taxa de compressão que costuma variar entre 9:1 e 10,5:1, enquanto os movidos a etanol contam com uma taxa entre 12:1 e 13,5:1.

O que isso significa? Que a mistura ar-gasolina é comprimida entre nove e 10,5 vezes, enquanto a de ar-etanol varia entre 12 e 13,5 vezes.

Essa diferença acontece devido ao valor de octanagem de cada combustível. No caso da gasolina, estamos falando de cerca de 85 octanos, enquanto o álcool tem cerca de 110 octanos, o que significa que ele suporta uma compressão maior do que a gasolina.

E como o motor flex é regulado?

O motor flex é um motor a gasolina recalibrado para aceitar também o etanol. Para isso, conta com uma taxa de compressão média para que possa funcionar com os dois combustíveis, geralmente variando entre 10:1 e 11,5:1.

Como o motor movido a etanol passa ter um rendimento melhor à medida em que sua taxa de compressão é elevada, no caso do flex, o álcool perde eficiência devido à taxa de compressão média baixa. 

Em contrapartida, a taxa se mostra eficiente para a gasolina no flex, que trabalha com uma margem dentro do dimensionado para a compressão perfeita da mistura antes da explosão.

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Proporção estequiométrica

Outro ponto a ser analisado é a proporção estequiométrica da relação combustível-ar na mistura. Nesse caso, trata-se de uma especificação quase que inversamente proporcional ao visto acima na taxa de compressão.

A proporção estequiométrica nada mais é do que a quantidade de ar e combustível presentes na mistura. O etanol, por exemplo, tem uma proporção de 8,4:1, ou seja, são 8,4 partes de ar e uma de combustível que compõem a mistura, enquanto a gasolina conta com 13,5 partes de ar para uma de combustível (13,5:1).

Dessa forma, a massa ar-combustível demanda 60% mais etanol para se tornar equivalente aos 13,5:1 da mistura com gasolina. Por isso, injeta-se um volume cerca de 43% maior do combustível vegetal na câmara de combustão. É até por isso que os bicos injetores dos motores a álcool têm maior vazão.

Ou seja, uma parte de ar-gasolina rende muito mais do que a mesma parte de ar-álcool, tornando o combustível derivado de petróleo mais econômico.

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