Artigo: Velas aquecedoras: em certas ocasiões, é preciso esquentar a relação

por Fernando Landulfo fotos Leonardo Barboza

 

Muitos mecânicos “menos experientes”, quando começam a interagir com os motores “Diesel” costumam questionar a função das velas de aquecimento (velas de incandescência ou glow plugs), que aparecem em alguns modelos. Principalmente, após consultar a farta literatura técnica disponível a respeito do assunto que, salvo pequenas variações, é bastante clara: a função desse componente é aquecer o ar em torno da saída dos injetores, seja nas câmaras (injeções diretas) ou pré-câmaras (injeções indiretas) de combustão, a fim de facilitar a ignição do combustível, lá injetado e misturado com o ar comprimido (e consequentemente aquecido), que lá se encontra.

 

Mas se a ignição nesses motores ocorre devido ao calor gerado, durante o tempo de compressão (teoricamente suficiente para elevar a temperatura do ar admitido além daquela necessária para provocar a ignição do combustível), para que uma fonte secundária de calor?

 

Pois bem, o motivo se encontra justamente na considerável distância que existe entre a teoria e a prática.

 

No ciclo Diesel teórico admite-se que o tempo da compressão seja uma transformação adiabática. Ou seja, o ar que está sendo comprimido não troca energia (calor) com o meio externo (paredes dos cilindros e cabeçote). Só que a realidade é outra. Essa troca existe e reduz a temperatura do ar no interior dos cilindros.

 

Trata-se de um fenômeno bastante conhecido pelos projetistas de motores. Essas trocas não só são calculadas, como consideradas no projeto do motor, seus componentes, acessórios (velas aquecedoras) e especificações (taxa de compressão). Mas essas perdas não são muito pequenas? Seriam suficientes para reduzir a temperatura do ar abaixo do valor necessário para provocar a ignição do combustível? A resposta é: depende.

 

 

Quando o motor opera em regiões onde as temperaturas médias são amenas (os invernos não são rigorosos), essa perda de calor pode não provocar as indesejáveis falhas de ignição.

 

Falhas essas que podem dificultar bastante não só a partida a frio, como a estabilidade do funcionamento nessa condição, prejudicando o desempenho e aumentando a emissão de poluentes.

 

Nesse ponto, é preciso deixar bem claro que essas falhas não são função apenas da temperatura do ar que é admitido, mas também: da qualidade do combustível utilizado, das condições da bateria e do motor de partida, das condições do sistema de alimentação e da pressão de compressão do motor.

 

Agora quando os invernos são mais rigorosos não só o ar admitido está muito frio como, a troca de calor entre o ar aquecido na compressão com o conjunto mecânico frio é bastante intensa. Ou seja: a probabilidade da temperatura do ar comprimido ser inferior a necessária para a ignição do combustível aumenta bastante.

 

Resultado: supondo que as condições mecânicas do motor são boas, sem um combustível bastante volátil, uma bateria e um motor de partida robustos e uma fonte de calor auxiliar: a partida a frio é muito, mas muito difícil mesmo. Afinal de contas, quem nunca ouviu falar das histórias de caminhoneiros que, no inverno, precisavam acender uma fogueira debaixo do motor do caminhão para conseguir dar a partida?

 

Isso sem falar na adição de querosene ao combustível para deixá-lo mais volátil, ou de determinados modelos de motor que, mesmo durante o verão, sem o acionamento prévio das velas aquecedoras, não pegavam de jeito nenhum. E quando pegavam, até esquentar, geravam uma quantidade de fumaça de fazer inveja a muito fumigador. Ou seja: quando as temperaturas são amenas, a manutenção do “bruto” está bem feita e o combustível é de boa qualidade, nas partidas a frio ele costuma pegar “numa boa” e operar “redondinho” enquanto aquece.

 

Só tem um “probleminha” que ocorre em alguns modelos: enquanto o motor não atinge a sua temperatura ideal de funcionamento, ele emite um pouco de fumaça. Só que isso é inadmissível nos dias de hoje. As falhas de ignição não podem ocorrer. A solução: além de todos os avanços tecnológicos aplicados aos novos projetos, alguns motores precisam de um calor extra na câmara de combustão, não só para facilitar a partida, mas para estabilizar o funcionamento e reduzir as emissões durante a fase fria.

 

Ou seja: nesses modelos as velas de aquecimento são acionadas durante a partida a frio e permanecem ligadas durante um determinado tempo do período de aquecimento do motor (atualmente é controlado pela unidade de gerenciamento eletrônico do motor). Mas isso não é uma regra. Depende do projeto do motor.

 

 

E COMO ESSAS VELAS DE AQUECIMENTO FUNCIONAM?

 

Trata-se de um dispositivo bastante simples, mas cuja fabricação envolve muita tecnologia, devido a robustez e confiabilidade necessários. Existem vários modelos no mercado, mas seu funcionamento básico, em resumo, se dá da seguinte forma: quando acionada a chave de ignição, tendo sido detectada uma temperatura (ar e/ou água) que caracterize partida a frio, uma tensão é aplicada a mesma, fazendo com que a sua ponta atinja temperaturas próximas a 800°C.

 

Atingida essa temperatura o sistema de gerenciamento eletrônico do motor controla a tensão aplicada a mesma até que o seu funcionamento não se torne mais necessário.

 

Diante disso, torna-se mais do que evidente que o Guerreiro das Oficinas não deve considerar as velas aquecedoras um simples e dispensável acessório.

 

Trata-se de um importante dispositivo que tem relação direta com o desempenho do motor e a emissão de poluentes.

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