Taxa de compressão.

A taxa de compressÆo nÆo ‚ uma pe‡a ou um sistema, mas apenas uma medida de valor expressa em n£meros assim: 9,5: 1. Ela pode at‚ ser sentida, atrav‚s do pedal de partida: a resistˆncia que o pedal oferece, ao se ligar o motor, mostra a resistˆncia com que o pistÆo est  sendo for‡ado para cima e para baixo, como conseqˆncia do funcionamento do motor. Em alguns motores, como o da Honda XLX 350R, essa resistˆncia chega a ser tÆo forte que h  um descompressor para ajudar. Taxa de compressÆo, entÆo, ‚ o valor que indica o quanto a mistura ar-combust¡vel foi comprimida dentro do cilindro pelo pistÆo, para que depois fosse queimada, fazendo o motor funcionar.

Mas para saber por que essa compressÆo da mistura ‚ tÆo importante assim, ‚ preciso lembrar que o combust¡vel – seja ele qual for – nÆo ‚ queimado em um motor em sua forma l¡quida, mas em forma de spray, vaporizado. Essa vaporiza‡Æo ‚ feita pelo carburador (ou injetor eletr“nico), combinando o combust¡vel com o ar sempre numa propor‡Æo constante, e ‚ dessa forma vaporizada que ele chega ao interior do cilindro. Da¡ porque se fala em mistura ar-combust¡vel.

Ao entrar no cilindro, a mistura ocupa todo o espa‡o entre a parte superior do pistÆo – que nesse momento est  em sua posi‡Æo mais baixa – e o cabe‡ote, onde fica a vela. Impelido pelo virabrequim, o pistÆo sobe empurrando a mistura, que nÆo tendo por onde sair acaba ficando reduzida ao tamanho da cavidade do cabe‡ote, que ‚ chamada cƒmara de combustÆo. Nesse exato momento a vela emite a fa¡sca, ocorrendo o in¡cio da queima daquela quantidade de mistura, e a expansÆo dos gases empurra o pistÆo de novo para baixo, para que receba mais mistura e recomece o processo.

J  a partir da¡ pode-se perceber que essa compressÆo ‚ relativa. Depende da quantidade de mistura que entrou no cilindro, depende do quanto o pistÆo se deslocou de baixo at‚ em cima e depende tamb‚m do tamanho da cavidade do cabe‡ote. Por isso ‚ que se criou a taxa de compressÆo – para saber exatamente o quanto a mistura foi comprimida.

Para isso, h  dois m‚todos diferentes de medida – o europeu e o japonˆs. O m‚todo europeu ‚ mais simples: considera o volume total do cilindro (quando o cilindro est  em sua posi‡Æo mais baixa), dividindo-o pelo volume da cƒmara de combustÆo. Por exemplo: o valor total do cilindro, incluindo a cƒmara de combustÆo, ‚ de 110 cc, e o valor apenas da cƒmara de combustÆo ‚ de 10cc. EntÆo temos 110 dividido por 10 = 11. Como esse n£mero em si nÆo tem uma unidade, pois ‚ uma rela‡Æo entre medidas, ele ‚ especificado assim: 11 por 1, ou 11:1.

Contudo, esse ‚ um m‚todo de resultados que podem ser duvidosos, considerando-se que – principalmente nos motores de dois tempos enquanto o pistÆo vai subindo, parte da mistura sai pela pr¢pria abertura por onde entrou, havendo um refluxo, e ainda pela abertura do escapamento.

O m‚todo japonˆs, tamb‚m chamado de taxa de compressÆo real, indica um valor muito mais pr¢ximo da compressÆo que efetivamente ‚ feita, porque considera o volume do cilindro apenas quando o pistÆo j  subiu um pouco mais, fechando em sua passagem a abertura de entrada e sa¡da dos gases nos motores de dois tempos. Assim, tomando-se o exemplo anterior, os 110cc do volume do cilindro passam a ser, digamos, 74cc. Dividindo-se esses 74cc pelo volume da cƒmara de combustƒo, que ‚ de 10cc, temos 7,6. A “taxa de compressÆo real”, portanto ‚ de 7,6: 1.

O m‚todo japonˆs ‚ mais preciso para indicar a taxa de compressÆo dos motores de dois tempos, para que ao contr rio dos motores de quatro tempos nÆo possui v lvulas para comandar a entrada da mistura e a sa¡da dos gases do cilindro. Esse processo ‚ comandado pelo pr¢prio pistÆo, que fecha ou abre os orif¡cios ao longo de suas subidas e descidas no cilindro. (No motor quatro tempos, as v lvulas permanecem fechadas enquanto o pistÆo sobe).

Assim, nos motores dois tempos somente quando o pistÆo j  subiu ao ponto de fechar a sa¡da dos gases ‚ que come‡a a compressÆo propriamente dita neste tipo de motor, e da¡ porque o m‚todo japonˆs ‚ mais real.

Mas embora teoricamente a taxa de compressÆo indique o n£mero de vezes em que a mistura ar-combust¡vel foi diminu¡da em volume, na pr tica algumas circunstƒncias podem alterar esse quadro. Nos motores preparados, por exemplo, usa-se de v rios recursos para fazer com que entre mais mistura na cƒmara de combustÆo do que seria necess rio, provocando uma maior combustÆo e portanto um melhor rendimento do motor. Como nesse caso nÆo h  preocupa‡Æo com economia ou com desgastes de pe‡as at‚ um certo limite, essa quantidade maior de mistura provocar  uma maior compressÆo. Contudo, desde que nÆo haja altera‡Æo na cavidade do cabe‡ote, a taxa de compressÆo de um motor preparado ou de um normal poder  at‚ ser a mesma.

Por que entÆo se usa maior ou menor taxa de compressÆo? Se comprimindo-se mais a mistura a combustÆo passa a ser mais forte, por que nÆo se usar a maior taxa de compressÆo poss¡vel? Por uma razÆo muito simples: o esfor‡o do motor ser  tamb‚m maior na mesma propor‡Æo. O pistÆo, principalmente, necessitar  de mais for‡a para subir, e tamb‚m descer  com mais for‡a. Como resultado, haver  maior instabilidade no funcionamento e as pe‡as e componentes terÆo que ser bem mais fortes, al‚m do que menos dur veis.

Outro fator muito importante que torna invi vel uma taxa de compressÆo muito alta ‚ a qualidade da gasolina que se usa. Uma gasolina de baixa qualidade (baixa octanagem) nÆo suporta uma compressÆo muito forte: a mistura inflama-se antes de ocorrer a fa¡sca da vela, quando o pistÆo ainda est  subindo, e a combustÆo faz com que ele volte para baixo, causando perda de potˆncia e superaquecimento. Este ‚ o fen“meno da pr‚-igni‡Æo, ou mais conhecido como “batida de pino”, que aumenta quanto maior for a taxa de compressÆo ou pior a octanagem da gasolina.

Vale lembrar aqui tamb‚m que o  lcool, apesar de ter menor poder calor¡fico que a gasolina, tem maior octanagem (maior poder de resistir … compressÆo) e portanto os motores movidos com esse tipo de combust¡vel tˆm uma taxa de compressÆo bem maior.

Como o simples aumento na taxa de compressÆo nÆo implica em um aumento do desempenho, entÆo usa-se como recurso para fazer o motor render mais for‡ar a entrada de mais mistura ar-combust¡vel na cƒmara de combustÆo.

Nos motores quatro tempos, onde as v lvulas comandam a entrada e a sa¡da da mistura, o que se faz ‚ deix -las abertas por mais tempo, entrando e saindo mais mistura. Nesse caso, modifica-se o comando de v lvulas para que as v lvulas de admissÆo abram antes do tempo e as v lvulas de escape fechem um pouco depois. Dependendo da prepara‡Æo, ou seja, do tempo em que ambas vÆo ficar abertas, pode at‚ acontecer de se abrirem simultaneamente, provocando falhas e embaralhamento do motor em baixas rota‡äes, mas um grande desempenho em rota‡äes elevadas.

Publicada originalmente em DUAS RODAS n§ 109