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CAPÍTULO XIV

COMBUSTÍVEIS

Atualmente, os combustíveis de aviação são obtidos através da destilação do petróleo. À medida que aumenta a temperatura, o petróleo começa a liberar vapores que podem ser recolhidos através do resfriamento. 

Inicialmente são recolhidos os produtos mais voláteis como o éter, a gasolina de aviação, a gasolina automotiva, e depois as menos voláteis, como o querosene, o óleo diesel, os óleos lubrificantes, etc.

De modo geral, a gasolina é usada nos motores a pistão, e o querosene nos motores a reação. Existem, porém, exceções. Os combustíveis obtidos do petróleo são denominados combustíveis minerais, em contraste com o álcool, por exemplo, que é um combustível vegetal.

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PROPRIEDADES DA GASOLINA

As propriedades mais importantes da gasolina são o poder calorífico, a volatilidade e o poder antidetonante.

• Poder Calorífico - É a quantidade de calor liberada pela queima de uma determinada quantidade (1 kg ou 1 libra) de combustível. A gasolina é um dos combustíveis líquidos de mais alto poder calorífico.

• Volatilidade - A gasolina é uma mistura de vários líquidos combustíveis denominados hidrocarbonetos. Alguns deles têm alta volatilidade e tornam possível dar partida ao motor em baixas temperaturas.

• Poder Antidetonante - É a capacidade de gasolina resistir à detonação - fenômeno que será descrito no próximo item.

A queima da gasolina pode ocorrer de três diferentes maneiras num motor a pistão: combustão normal, pré-ignição e detonação.

• Combustão Normal - A queima começa quando se dá a faísca na vela e a chama propaga-se dentro do cilindro com rapidez, mas progressivamente. A ignição deve ser produzida no instante adequado para aproveitar ao máximo a energia impulsiva dos gases.

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• Pré-ignição - A combustão neste caso é ainda rápida e suave, mas ocorre prematuramente, devido à existência de um ponto quente, que pode ser a própria vela superaquecida ou uma pequena quantidade de carvão incandescente acumulado na câmara de combustão ou na cabeça do pistão. Como a combustão é antecipada, a energia impulsiva não fica sincronizada com o movimento do pistão, e o resultado é o superaquecimento e mau rendimento mecânico.

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• Detonação - A combustão neste caso é praticamente instantânea, ou seja, explosiva. A energia da combustão é liberada instantaneamente , causando superaquecimento em vez de potência mecânica. A detonação é também conhecida como "batida de pinos" (devido ao ruído característico que produz tec-tec-tec..., como se alguém estivesse golpeando a carcaça d motor com um martelinho). As causas de detonação podem ser:

1. combustível com baixo poder antidetonante;
2. mistura muito pobre;
3. cilindro muito quente;
4. compressão muito alta;

As principais consequências da detonação no motor são:

1. fraturas e outros danos nos anéis de segmento, pistões e válvulas;
2. perdas de potência e superaquecimento do motor;
3. queima do óleo lubrificante e inutilização do motor (na linguagem popular, diz-se que o motor "funde");

ÍNDICE DE OCTANO (IO)

É um número atribuído a cada tipo de gasolina, servindo para indicar o seu poder antidetonante. O índice de octano (ou índice octânico ou octanagem) da gasolina é determinado através do motor CFR ("Cooperative Fuel Research"), que possui compressão variável. o teste é feito em duas etapas, pelo processo da comparação:

1. O motor CFR é posto a funcionar com a gasolina a ser testada. Durante o funcionamento, a taxa de compressão é aumentada, até que o motor comece a "bater pinos".
2. Fixando essa taxa de compressão, o motor CFR é alimentado com misturas de isoctano e heptano (dois tipos de hidrocarbonetos), em diversas proporções, até que comece também a "bater pinos". A porcentagem de octano presente nessa mistura é o índice de octano da gasolina testada.

JUSTIFICATIVA DO MÉTODO

O isoctano é um hidrocarboneto (liquido inflamável formado por carbono e hidrogênio) muito resistente à detonação. O heptano (ou normal-heptano) é um outro hidrocarboneto, porém tão facilmente detonável que torna o funcionamento do motor impossível. Por convenção, atribuí-se o índice de octano "100" para o isoctano e "zero" para o heptano.

Se misturarmos os dois os dois hidrocarbonetos, por exemplo, 80% de isoctano e o restante de heptano, teremos uma mistura cujo índice de octano será intermediário, no caso igual a 80. Portanto qualquer gasolina que se comporte no motor de forma semelhante a essa mistura terá índice de octano igual a 80.

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Para aumentar o índice de octano, a gasolina recebe um aditivo chamado chumbo tetraetila (ou tetraetil chumbo). Com isso, obtêm-se índices octânicos melhores que o do próprio isoctano, ou seja, superiores a 100

NOTA: É aconselhável conhecer a definição de Índice de Desempenho (ID), embora não conste mais no atual programa de Conhecimentos Técnicos. Trata-se de um índice aplicável a octanagens maiores que 100, e que é calculado pela fórmula: ID = 3(IO - 100. 

Exemplo: se a octanagem é igual a 115 o índice de desempenho será igual a 3(115-100) = 45

EFEITO DA MISTURA NO PODER ANTIDETONANTE 

A mistura pobre é menos antidetonante que a mistura rica. por isso, o índice de octano é designado através de um duplo índice; por exemplo, a gasolina 100/130 possui índice de octano igual a 101 (aproximadamente 100) para mistura pobre, e 131 (aproximadamente 130) para mistura rica.

CLASSIFICAÇÃO DA GASOLINA DE AVIAÇÃO

A gasolina de aviação é classificada em dois tipos, de acordo com a sua octanagem.

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Ambos os tipos de gasolina possuem a mesma coloração: AZUL.

O uso da gasolina da octanagem incorreta pode ser permissível em alguns casos, dentro dos seguintes critérios:

1. Octanagem baixa: Nunca deve ser usada, devido à detonação, superaquecimento e demais consequências já estudadas.
2. Octanagem alta: pode ser usada por tempo limitado, em emergência. O uso prolongado pode causar acúmulo de depósitos de chumbo nas velas e consequente falha de ignição, além de corrosão em partes metálicas.