quinta-feira, 28 de dezembro de 2017

FILTRO DE ÓLEO PERMANENTE

Dizem que uma ideia não pode ser chamada assim se não for loucura...

Eu sempre achei algo um tanto desnecessário o uso de filtro para o óleo que lubrifica alguns motores, como é o caso da  Intruder.

Do ponto de vista financeiro, o impacto não é grande, a sua troca periódica custa apenas R$15-18 por mês (na minha média de troca de óleo), mas vamos multiplicar esse valor por 12, 24 vezes, e assim por diante...

Muitos podem argumentar que o filtro é indispensável, pois retém as impurezas que o atrito entre as engrenagens soltam dentro do motor, bem como impedir que a borra que se forma como subproduto do óleo usado se espalhe pelo motor. Assim fosse, não existiriam motos que dispensam tal filtro: eu mesmo já tive uma YBR e uma Titan 150, as quais forcei o motor ao máximo até altas quilometragens e nunca apresentaram problemas, como tantas outras motos sem filtro de óleo que existem rodando.

Filtros de óleo: até que ponto são dispensáveis?

Mas é uma verdade que o atrito entre as peças do motor de fato ocasionalmente produzem de metal, e o óleo com o passar da quilometragem vai se decompondo e formando depósitos de carbono, a famosa ‘borra’, que tende a grudar nas engrenagens e outras partes do motor causando danos e mau funcionamento.
O que faz tais partículas surgirem no motor? Falta de óleo no cárter ou óleo velho, ‘tranco’ no motor para dar partida, embreagem gasta ou seu cabo mal regulado, uso inadequado da embreagem (manter a moto debreada durante uma parada mais longa, por exemplo) troca de marcha em velocidade errada, com o motor acelerado, ou sem acionamento da embreagem, etc.

O ÓLEO CERTO

O óleo lubrificante em si existe para evitar tudo isso, em tese, não seria necessário mais nada, uma vez que ele foi sintetizado para o exato propósito de minimizar os efeitos do atrito. Portanto, usar um filtro de óleo nada mais seria do que uma precaução extra.

No caso da Intruder, o problema maior, a meu ver, é que ela foi projetada para o uso do óleo 10W50, um óleo bem menos viscoso do que o popular 20W50. O óleo mais viscoso, muito embora forneça uma proteção extra (não fica tão ‘fino’ com o tempo), pode formar com mais facilidade a borra, exigir um esforço extra das peças para se movimentar, aumentando assim o consumo de combustível e calor no motor. Por outro lado,  um óleo mais ‘fino’ assegura que sujidades sejam mantidas longe das peças por ser mais fluído, além do que na hora da troca de óleo, ele as escoa com mais dificuldade para fora do motor (salvo as que ficaram retidas no filtro).

Então, como fica a situação do filtro? Já que existe um lugar para ele no motor, não podemos simplesmente excluí-lo e deixar o motor com um ‘buraco’. Foi então que comecei a pensar numa peça que pudesse atuar como o filtro de óleo, mas que não dependesse de trocas constantes.

O filtro de óleo convencional, feito de papel, retém partículas finíssimas, da ordem de nanômetros. Então pensei: uma partícula tão minúscula poderia ser uma ameaça tão grande a ponto de justificar a filtragem do óleo? Decidi por minha ideia em prática.

Primeiramente, desmontei e limpei um filtro convencional, descartando o elemento filtrante, de papel laminado com algodão. O que eu tinha em mente era reaproveitar essas partes junto com um material que pudesse ser limpo e reutilizado a cada troca de óleo. Tentei vários tecidos e polímeros, mas nenhum suportou o teste da temperatura do motor.

Um filtro de óleo da Intruder desmontado: a matéria-prima


Foi então que, andando à procura de novas opções, vi alguns filtros de óleo de caminhões, e observando suas malhas internas de metal, pareceu-me que finalmente achei o que procurava. Essas malhas, na verdade, são chapas de ferro em forma de cilindro que possuem vários furos e desenhos vazados, cujo objetivo na verdade é servir de suporte para o elemento filtrante também de papel , como nas motos.

Sucata de um filtro de óleo de caminhão...

De onde retirei o que viria a ser o elemento filtrante do filtro permanente.

Escolhi uma das peças que tinha pequenas frestas distribuídas ao longo do cilindro. Após estudar  e limpar a peça, recortei-a nas medidas certas e montei-a na carcaça do filtro de óleo da moto com cola para juntas de motor diesel. Mas não foi tão simples, eu tive prensar as frestas desse novo elemento filtrante a fim de que não ficassem muito abertas, assim como tive que fazer micro-furos ao longo da faixa de sustentação da chapa. Tive muito trabalho para garantir que detritos e brechas muito largas não inviabilizassem o filtro – obviamente, ele não seria tão eficiente como o filtro comum, mas deveria reter partículas que eventualmente viessem a representar alguma ameaça ao motor.

junção das peças após recorte do elemento filtrante.

Abertura de microfuros para ampliar a área de filtragem.

Acabamento com lixa fina - peça pronta.

Como o filtro permanente é oco em relação ao filtro de óleo convencional, foi preciso considerar a quantidade de óleo extra para suprir a lacuna do novo filtro. Calculando o volume no interior do filtro, (Volume=pi x raio do círculo x altura do cilindro), cheguei ao valor de 50,24 cm3, ou 50 mL, no total, quase que um litro completo de óleo.
Então foi montar e rodar, inclusive na rodovia, a 110 km/h. Externamente, tudo pareceu inalterado. A única maneira de saber o que realmente aconteceu com o motor é esperar a troca de óleo.

O filtro que projetei deveria cumprir dois quesitos básicos: 1 - filtrar, apesar de ser mais permissivo; 2 – ser durável, resistir ao trabalho do motor a cada ciclo de troca de óleo.
Então rodei os 1.000 Km com óleo 10W30 (não encontrei o 10W50), e fiz a troca de óleo. O filtro que construí estava tal como eu o coloquei, o que significa que ele passou pelo teste de durabilidade. Quanto à funcionalidade, qual seja, a capacidade de filtragem, após passar por uma limpeza com gasolina, pude perceber minúsculos ciscos no fundo do recipiente (tentei fotografar, mas ficou confusa a foto), o que significa que ele foi capaz de reter inclusive micropartículas e poder ser limpo das mesmas para retornar ao motor.

Mas como isso foi possível sem um elemento filtrante como o papel? Existe um fenômeno físico chamado 'eletricidade estática', que ocorre quando um corpo se carrega de elétrons com o atrito de outro corpo. Embora o óleo evite que isso aconteça em relação às micropartículas, quando presentes dentro do filtro o espaço restrito faz com que as partículas no óleo se choquem com as paredes metálicas do filtro, acabando por fim se tornando eletricamente carregadas, o que as faz 'colar' nas paredes do filtro. É uma explicação plausível para a retenção das partículas nanométricas.

O filtro após 1.000Km: apenas sujo.

Zoom.

Lavagem com gasolina: pronto para mais 1.000Km.

VIDA ÚTIL

É difícil predizer. Enquanto houver integridade estrutural entre as peças do filtro e a filtragem for possível, ele poderá continuar sendo utilizado, mesmo porque ele é confeccionado em metal.

E a pergunta inevitável: e o impacto desse filtro na vida útil do motor? Como já é sabido, a longevidade do motor depende do óleo, e não exatamente de sua filtragem, haja vista que ele já contém os aditivos para atender as demandas do motor. A viscosidade correta, o uso de óleo em frascos lacrados, a troca na quilometragem certa, assim como o manuseio correto do motor, isso sim pesa mais na vida do motor do que um filtro.


Finalmente, o filtro de óleo permanente é um projeto resultado de um ponto de vista pessoal. Cautela nunca é demais – aquele que prefere seguir as definições do fabricante segue o caminho mais seguro, e isso é tudo. Até então, o meu projeto deu certo, mas ainda há milhas e milhas para saber qual será sua real repercussão. No caso do filtro convencional, desde 2002 já sabemos que ele funciona... mas foi questionando, ousando e tentando que conseguiram evoluir da moto movida a vapor para as fantásticas motos de hoje.

A primeira motocicleta de 1867 movida a vapor, e seu inventor, Sylvester Howard Rope (Fonte: Estradas da Liberdade).

sábado, 21 de outubro de 2017

ACETILENO: POR QUE NÃO?

Recentemente, tem surgido na internet vídeos sobre o uso experimental de carbureto em veículos, incluindo motos. Mas o que seria o carbureto, e como ele poderia ser usado como substituto dos combustíveis tradicionais?

Pedras de Carbureto de Cálcio.


O carbureto, mais conhecido como ‘hulha’, ‘carvão de pedra’, carbeto ou carboneto, de fórmula química CaC2, é uma matéria abundante na natureza, mas em seu estado natural, pedregoso, não pode ser usado em veículos comuns. Na verdade, ele é a matéria-prima para o Acetileno, produto de sua reação com a água, gás popularmente conhecido pelo seu uso em soldas de alta temperatura (em torno de 3.500°C).

Solda de Acetileno (Química Ensinada).

Numa escala menor, as pedras de Carbureto são inseridas em dispositivos popularmente conhecidos como ‘carbureteiras’, onde acontece a reação química cujo produto é o Acetileno, expressa na seguinte fórmula:

CaC2 +H2O > Ca(OH)2 + C2H2

Através desse processo, com 1Kg de CaC2 é possível produzir 250 a 280 Litros de C2H2. Mas como um gás usado em soldas poderia mover uma motocicleta, por exemplo? Quais as suas vantagens (e desvantagens) em relação aos combustíveis comuns?

A popular 'Carbureteira' (Loja do Mecânico).

O Acetileno, de fórmula C2H2, é um hidrocarboneto, como a Gasolina, da família dos Alcinos. Sua principal característica é seu alto poder detonante, inclusive em contato com o ar, e instabilidade, com temperatura crítica de 36,3°C e autocombustão a 305°C, não podendo ser utilizado a pressões superiores a 2 Atmosferas, daí sendo comumente armazenado em cilindros de aço dissolvido em Acetona líquida, sob pressão de 20 atmosferas e temperaturas de 21°C.

Cilindro com Acetileno (Dreamstime).

O seu alto poder de ignição e liberação de energia na forma de chama tornou-o perfeito para o uso metalúrgico pesado, combinado com o Oxigênio (O2). E é exatamente isso o que tem voltado olhares para sua aplicação em motores.

Aqui vale chamar a atenção para um detalhe:  na solda, o acetileno atinge altíssimas temperaturas devido à sua combinação com O2 comprimido, o qual dá a intensidade cortante da chama. Num motor, o Acetileno seria pulverizado como um combustível comum na mistura junto de uma quantidade de ar com quantidade bem menor e com pressão bem inferior ao que ocorre na solda. Portanto, o Acetileno não vai ‘derreter’ o motor, como muitos pensam.

As temperaturas capazes de cortar qualquer metal na solda de Acetileno só são possíveis graças ao o uso combinado com Oxigênio pressurizado (cilindro preto).

O Acetileno é ainda conhecido através de outra utilização mais singela, a 'Lanterna de Carbureto' usada nas jazidas de mineração. O seu princípio de funcionamento é simples: a lanterna consiste em dois recipientes distintos e destacáveis: no inferior, coloca-se as pedras de carbureto, na parte superior, se coloca a água, que é regulada para cair num fluxo constante sobre as pedras gerando o Acetileno, que sai pelo bico em uma campânula espelhada, onde é acendida queimando com intensidade regulável através da passagem de água para o recipiente inferior.

Lanterna de Carbureto: seu funcionamento simples revela uma fonte de combustível que pode ser aplicável em veículos. (Mercado Livre)


A reação de combustão do Acetileno, que pode ser expressada na fórmula C2H2(g) + 5/2O2(g) > 2CO2(g) + H2O(g) ΔH, é uma reação exotérmica (ΔH), quer dizer, que gera energia. Assim, a queima de 1Kg de C2H2 produz 9.800 kcal (quilocalorias) ou 30.342.368 de Joules (grandezas para medida de energia). Apesar de extremamente energético em relação aos demais combustíveis convencionais, O Acetileno ainda é menos calorífero do que a Gasolina, que apresenta 10.400 Kcal/Kg, ou 31.329.792 Joules. Então, o que torna o Acetileno convidativo?

A resposta depende de alguns conceitos e cálculos químicos básicos: A massa molar e a Densidade.

A massa molar é o ‘peso mínimo’ de cada substância, expresso em gramas ou simplesmente a palavra ‘mol’.

Já a Densidade é a relação entre o peso e o volume de uma substância, quer dizer, quanto peso determinado líquido ou substância possui e vice-versa.
Assim, sabe-se que o Acetileno possui 1.368.000 J/mol, e a Gasolina 5.471.000 J/mol, e Massas molares respectivamente: 26g  e 114,23g. Nota-se a Gasolina é mais calorífica, quer dizer, libera mais energia com sua queima completa. Tais dados nos levam ao seguinte:

Acetileno= 26 g - 1.368.000 J
                     1g – x=52.615,38 J

Gasolina= 114,23 g - 5.471.000 J
                        1g – x=47.894,59 J

Sabe-se agora a energia que cada grama de Acetileno e de Gasolina libera. Mas a capacidade dos motores é medida em volume e não em peso, no caso centímetros cúbicos (cm3, cc ou mililitros/mL). Para descobrir o valor energético de cada mL das substâncias, utilizamos a equação da Densidade: D=m (massa)/ V (volume). Uma vez que já conhecemos a Densidade dos dois combustíveis:

D Acetileno=m/V > V=1g/0,0011g/cm3 > 909cm3 (mL)

D Gasolina=1g/0,74g/cm3> 1,35cm3 (mL)

De posse dessas informações, é possível ainda conhecer o poder calorífero de ambas as substâncias por mililitros (lembrando que 1000mL= 1L):

Multiplicando a quantidade de Joules pelo Volume  de cada substância (909 mL e 1,35 mL), que corresponde a um grama, chegamos aos seguintes valores: 

1g C2H2 = 47.827.380,42 J/ mL,

1g C8H18= 7.385.850 J/mL.

O Acetileno libera 647,55 vezes mais energia do que a combustão da mesma quantidade de gasolina. Mas como se deu essa virada tão brusca de valores, sendo que o poder calorífico do C2H2 é menor?

Exatamente devido à Densidade. O acetileno, enquanto gás de baixíssima densidade, pode ocupar um maior volume em relação à gasolina, que apresenta densidade maior e está no estado líquido. Na prática a baixa densidade do Acetileno acaba contrabalanceando sua energia menor.

Com a energia da Gasolina e do Acetileno expressa  em Joules e quantificadas em mL, é possível fazer uma comparação de desempenho dos dois combustíveis, tendo como ponto de partida o motor 125 cm3 (mL) da Suzuki Intruder 125:

Se a energia de 1 L  de Gasolina (7.385.850.000 J) é capaz de gerar um rendimento de 31 Km, 1 L de Acetileno (47.827.380.420 J) gerariam= 200,74 Km.

E é possível estimar ainda a potência de um motor de 125cc, como o da Intruder, se hipoteticamente  fosse movida a Acetileno:

125mL C2H2= 5.978.422.552,5 Joules / 125mL C8H18= 923.231.250 Joules

Se 923.231.250 J geram 11cv no motor da Intruder, 5.978.422.552,5 J gerariam= 71,23cv.

Por fim, qual seria a cilindrada de um motor com 15 cavalos movido a Acetileno?

125cc – 71,23cv
X   -   15cv= 26.32cc.

Um motor com esse volume nem poderia ser classificado como motocicleta, seria uma motoneta. Mas a partir de 51cc, oficialmente ela poderia ser considera uma motocicleta, desenvolvendo fabulosos 29,06cv.

E a pergunta inevitável: qual seria a velocidade máxima com essa potência? Vamos utilizar mais uma vez a regra de três com base nos valores da Intruder 125:

11cv Intruder – 120Km/h (velocímetro)
29,06cv   -   x= 317.01Km/h

Está demonstrada assim a viabilidade energética do Acetileno, mas e o lado financeiro?

Um quilo de Carbureto, a matéria-prima do Acetileno, é vendido na faixa de R$45,00, enquanto que um gerador de Acetileno com capacidade de 1 kg está entre R$600-700. Considerando a Gasolina num valor médio de R$4,18 (26/09/2017), comparemos com o preço do Acetileno baseado apenas no custo de sua matéria-prima, considerando que já existe um gerador e cilindro adequados para sua produção e acondicionamento:

1kg de CaC2 = 291,5L de C2H2 (média)

Se 1kg CaC2= R$45,00, é correto afirmar que 291,5L C2H2 também custa pelo menos R$45,00 (naturalmente, outros custos envolvidos na produção serão agregados ao preço). Então, se 291,5L/C2H2/ R$45, 1/L de Acetileno= R$0,15. Vale lembrar que 1 Litro de Acetileno, de qualquer modo, não é só mais barato (R$ 0,15/L), como tem maior autonomia (cerca de 200km/L), contra 31km/L a R$4,18/L da Gasolina, e que os cilindros nesse caso não seriam recarregados em casa, devido aos riscos oferecidos na manipulação do C2H2. O cálculo a partir de um gerador de Acetileno caseiro foi apenas para mostrar o quão baixo é o custo de produção desse combustível.

Vê-se que o Acetileno não apenas gera mais energia, como também é mais barato. Se a sua produção doméstica é viável, tanto maior seria em larga escala, o que tornaria a comercialização de cilindros de 1L, por exemplo, muito mais em conta do que um litro de gasolina com uma autonomia várias vezes superior. Para minimizar os riscos durante o manuseio do Acetileno, as motocicletas deveriam sair de fábrica com um sistema de substituição dos cilindros fácil e seguro, além de disponibilizar estações de compra e recarga, e manutenção de cilindros.

O Acetileno supera a gasolina também na questão ambiental, gerando menos resíduos agressivos, salvo um marcante cheiro semelhante ao do alho.

As motos e carros comuns poderiam ser convertidos para rodar com Acetileno? Talvez. O maior obstáculo é oferecer acondicionamento seguro para os cilindros do gás e substituir as partes de cobre do motor, metal em cuja presença o Acetileno reage gerando explosão.

Muitos podem questionar: 'mas a octanagem do Acetileno é baixa, não serviria para um motor a explosão'. A questão é que o que faz um motor trabalhar é a explosão, e a octanagem não faz isso, ela apenas a retarda no combustível, o qual possui o chamado 'poder calorífico', o qual quanto mais elevado, mais energia vai gerar com a ignição. Tudo depende de o motor ser projetado para tal e qual particularidade de queima de um combustível.

Finalmente, o Acetileno jamais deve ser utilizado num motor à gasolina/flex convencionais, mesmo que mistura, devido à já comentada reação com o cobre. De qualquer forma, isso só seria possível se o Acetileno estivesse dissolvido em outro líquido, já que em seu estado líquido ele está em temperaturas sub-zero, o que causaria problemas na carburação/ ignição.

 E foi pensando nisso que resolvi esboçar uma motocicleta movida a acetileno. Aproveitei e desenhei um motor com sistema de transmissão inédito, a fim de aproveitar o máximo possível a força motriz, eliminando várias peças móveis do motor que dissipam a energia gerada sobre o pistão e aumentam o risco de danos pelo desgaste – um modelo que aliás ficaria bem em qualquer combustível.






segunda-feira, 11 de setembro de 2017

BIOGASOLINA: A SALVAÇÃO?

Nesses dias de aumentos sequenciais do preço da gasolina, tem circulado na internet muita informação acerca da assim chamada “Biogasolina”, que nada mais é do que a ‘multiplicação’ da gasolina através da mistura de uma parte de óleo de cozinha (óleo de soja utilizado em frituras, p.e.) em uma parte de gasolina.


Biogasolina: gasolina e óleo de cozinha misturados na proporção 1:1

Esse novo ‘jeitinho brasileiro’ poderia ser a salvação no dia-a-dia com uma gasolina superfaturada, ao trazer uma meio de se economizar o equivalente a 50% de gasolina. Mas até que ponto a Biogasolina é a salvação da lavoura?

Por enquanto, a única lavoura salva é a da soja vendida para produzir o óleo que depois de queimado é usado na biogasolina.

Primeiramente, se faz necessário entender o que realmente estamos misturando na gasolina, que já é ‘batizada’ com 27% de álcool. Nos posts ‘Sede de Gasolina’ e ‘Etanol: Separandoa Dupla’, eu traço um paralelo entre os dois combustíveis, mostrando o quanto a adição compulsória de etanol na gasolina prejudica a frota e os cidadãos.

Como já foi dito, o óleo de cozinha é proveniente do uso culinário de um óleo vegetal, em geral feito à base de soja, que por sua vez, é um éster de glicerina misturado a ácidos graxos (gorduras). Óleos com essa classificação em geral possui alto ponto de fulgor (nesse caso, quer dizer que se inflama a 350°C), alta viscosidade e densidade. Antes de usados, Apresentam a seguinte fórmula química básica:

H2C – OCOR1
|
HC – OCOR2
|
H2C – OCOR3

(Em comparação: fórmula da gasolina – C8H18/ fórmula do etanol: C2H6O).

Em sua composição total, apresenta elevado número de carbono em suas moléculas, daí o seu grande potencial para produzir energia quando queimados.

Durante o processo de fritura ou queima, fisicamente, ocorre o aumento da viscosidade e acidez do óleo de cozinha, produção de fumaça e espuma, e alteração da sua viscosidade e densidade. Quimicamente, ele sofre inúmeras reações químicas, como oxidação, hidrólise, polimerização de moléculas, aumento da taxa de oxidação, que afeta os recipientes metálicos onde estiver contido, e produtos de degradação como aldeídos, hidroperóxidos, cetonas, entre outros. Na verdade, não é possível determinar o nível de deterioração do óleo após a sua queima, de modo que sua composição se torna imprevisível. (Caderno de Tecnologia de Alimentos & Bebidas – FSP/USP).

O óleo de cozinha, assim como outros óleos vegetais, em geral são matérias-primas do biodiesel, destinado a motores Diesel misturados ao diesel fóssil ou em substituição ao mesmo. Existem mesmo veículos a princípio movidos a gasolina os quais, após a devida adaptação, circulam utilizando apenas o óleo de cozinha.

Infelizmente, essa não é a realidade dos motores comuns das nossas motocicletas a gasolina/ flex (etanol). Enquanto motores de ciclo Otto, são regidos por um ciclo termodinâmico no qual uma massa de gás (mistura) é submetida a mudanças de pressão, temperatura, volume, adição de calor e remoção de calor a fim de gerar energia e movimento. Assim, consideremos a pressão e temperatura ideais para as quais o motor a gasolina foi construído para funcionar, então ponha-se o etanol (C2H6O), um composto de hidroxilas ligadas a cadeias carbônicas saturadas, com propriedades físico-químicas totalmente diversas da gasolina, um hidrocarboneto alifático derivado da destilação do petróleo. Naturalmente, o etanol não se comportará de acordo com as exigências físico-químicas do motor a gasolina, mas como está misturado à gasolina numa fração menor, o ciclo termodinâmico vai se cumprir, porém não com a mesma eficácia devido à variação físico/química da mistura gasolina/ etanol.

O mesmo vale para a adição de óleo de cozinha. Com constituição mais compatível com o motor a diesel, na câmara de combustão ele tende a reagir como reagiria no mesmo: na fase da compressão, o aumento de pressão o levaria à combustão, dispensando a necessidade de velas e centelhas, como é característico de um motor a diesel.  Contudo, misturado à gasolina, e com o mecanismo diferente de injeção de combustível (carburador) e ignição (vela), o óleo perderá essa propriedade, inflamando-se com a centelha da vela. A combustão do óleo no motor a diesel produz uma expansão progressiva dos gases da queima, ao contrário da rápida explosão instantânea da gasolina/etanol, então no motor a gasolina é possível que o resultado da combustão seja uma ‘explosão fraca’, ou seja, uma detonação intensa, mas com pouca energia convertida em força para o pistão, se dissipando mais na produção de calor e transformação de subprodutos (sendo o carbono o mais notável).

Ainda, ao se misturar óleo de fritura numa gasolina com 27% de etanol em sua composição, haverá um choque de temperatura: não por acaso, os tutoriais da Internet sugerem esquentar o óleo antes de misturá-lo à gasolina, pois o ponto de fusão do óleo é de apenas 14°C, enquanto o do etanol é -114,3°C – em outras palavras, o óleo se congela fácil, e o álcool é ‘gelado’ - se o óleo for misturado em temperatura ambiente cada vez mais próxima de 14°C, a mistura ficaria cada vez mais próxima do estado sólido (todo mundo já deve ter visto uma panela contendo uma massa de branca e sólida de óleo frio). A questão é que nem sempre a mistura está sempre quente o bastante no tanque da moto, então, fatalmente o óleo ficará mais ‘grosso’ em temperaturas limítrofes ao de seu ponto de fusão, o suficiente para a gasolina perder sua fluidez e haver prejuízos em sua pulverização nos gicleurs.

Convém listar ainda a insolubilidade dos óleos em água, no caso, os 0,7% de água presente no etanol que não se misturará ao óleo, tendendo a se separar em repouso (moto parada). Ainda, a insolubilidade de outros componentes dos três combustíveis ocasionará a formação de coágulos ou bolhas insolúveis que no mínimo provocarão entupimentos e falhas no funcionamento do motor.

Ao contrário do motor diesel, desenhado para ter óleo circulando e queimando em seu interior, o motor a gasolina/flex não conta com tais características (talvez um motor a gasolina de 2 tempos se adaptaria à biogasolina...). Portanto, a presença de óleo no motor a gasolina/flex provocará o ‘engorduramento’ do carburador e da câmara de combustão, colaborando para mais entupimentos, encharcamento das velas, e formação de borra na câmara de combustão, da mesma forma que ocorre nos recipientes de fritura.

Deve-se levar em consideração ainda o aumento de acidez em razão do processo de fritura, o qual pode contribuir para o desgaste prematuro das peças do carburador/motor, além do processo de oxidação sobre as mesmas peças já comentado.

Por fim, há a reação química oriunda da queima da mistura gasolina/etanol/óleo de cozinha. A combustão, ao contrário da simples mistura, é uma reação química que gerará a partir dessa mistura diversas outras substâncias, sendo as mais comuns o CO2 e H2O. Da mesma forma que a composição do óleo de cozinha não é completamente conhecida, o resultado de sua combustão acaba sendo uma incógnita, podendo gerar substâncias altamente poluentes e mesmo tóxicas e cancerígenas.

Mas nada é tão esclarecedor como a prática. Eu mesmo fiz uma pequena porção da mistura para entendê-la melhor. Infelizmente, não a utilizei na minha moto, pois, conforme já comentei acima, o risco/ benefício da biogasolina é muito alto para me envolver nesse nível.

Quando se mistura o óleo e a gasolina, num primeiro momento, o que se percebe é uma aparente homogeneidade, e o cheiro marcante da gasolina cede lugar em parte ao cheiro do óleo usado. Tocando a mistura, percebe-se claramente a sua maior viscosidade e uma gordura residual nos dedos em relação à gasolina, que praticamente não deixa nenhum vestígio salvo o odor após se volatizar.


Gordura deixada nas mãos pela biogasolina (acima) e resíduo da gasolina pura (abaixo).

Eu não aqueci a 75% o óleo antes de misturar porque eu queria entender o comportamento da mistura em temperatura ambiente. Assim, após uma hora e meia de descanso, conforme o previsto, a mistura se separou em duas, ficando uma parte de coloração mais opaca em cima e outra transparente, correspondente a um terço do total no fundo do recipiente. Na superfície, bolhas transparentes de gordura estavam por toda parte.

Bolhas de gordura transparentes na superfície da biogasolina.

Após repouso, a mistura se separou em duas fases: na parte em vermelho, ela está transparente a ponto de se ver o fundo do recipiente, ao contrário do resto.

O mais interessante veio com a combustão – não dá parar falar de um combustível sem queimá-lo – a chama foi muito mais consistente e alta do que seria a partir da mesma quantidade de gasolina, mas então veio a surpresa: a biogasolina começou a ferver e borbulhar enquanto queimava, como numa fritura, deixando bolhas e marcas mesmo após a chama ter sido extinta, ficando o odor característico de fritura (isso comprova que é mais conveniente ao óleo sofrer ignição por pressão, não por centelha).


A combustão: chama alta e forte. Acima, bolhas e resíduos com a ebulição de queima.

Foi observado também o comportamento da mistura em baixas temperaturas, em torno dos 14°C. Após um breve tempo na geladeira, um fato chamou a atenção: o frasco plástico em que estava a mistura estava como que amassado – toda matéria em geral se contrai com a redução de temperatura, mas, conforme já era de se esperar, o óleo conferiu à mistura uma brusca retração de seu volume. Como se comportaria o motor de uma moto com biogasolina num dia frio?


Biogasolina antes e depois de sofrer leve redução de temperatura: alterações físicas, inclusive do recipiente.

Finalmente, o que restou da mistura deixei em repouso até o dia seguinte. Tendo sido aquecida sob o sol e agitada, a biogasolina permaneceu aparentemente homogênea, com uma coloração esverdeada no terço superior e amarelada nos dois terços inferiores.

Mistura homogênea, em parte.

Pelo menos na minha avaliação, esses simples testes empíricos foram suficientes para desqualificar a adição de óleo usado à gasolina para uso veicular. As modestas evidências registradas aqui sugerem consequências desagradáveis no uso dessa mistura, com mais ou menos tempo.

A intenção é boa, o escoamento do óleo de cozinha tem sido um grande problema ambiental pela poluição das águas, mas existem outras alternativas – a própria destinação à fabricação de biodiesel e sabão, sem falar que a própria população poderia colaborar banindo as frituras de sua dieta, criando mecanismos de restrição desses alimentos – o que seria mais um ganho na qualidade de vida.

A solução para o óleo usado não está nos tanques das motos e carros. É como colocar parafina de vela queimada na pólvora - são coisas incompatíveis – de fato, o óleo de cozinha é inflamável, mas, assim como outros óleos, seu poder de queima é medido em cetanos, ao contrário das octanas para a gasolina/álcool, o que expõe ainda mais a incompatibilidade entre esses combustíveis.

As propostas de combustíveis alternativos vêm aumentando a cada dia, e aqui eu chamo a atenção para o caso do homem que foi preso por produzir gasolina sintética – dizem que o combustível substituía muito bem a gasolina... Enfim, tudo é uma questão de se manter firme nesse cenário de extorsão pelo petróleo em nosso país e ter esperança num futuro próximo em que teremos opções viáveis de combustíveis ou de motores.

OBS.: Pelo menos, a biogasolina é excelente para acender churrasqueira!


quinta-feira, 31 de agosto de 2017

MOTO ELÉTRICA: POR QUE NÃO?

A proposta deste blog sempre será o motociclismo, especialmente através da Intruder 125. Mas como os leitores têm percebido, vez por outra utilizo do espaço para divulgar algumas ideias e invenções que não estão exata e diretamente vinculadas a motos.

Mas se pensarmos bem, como falar de mecânica sem se lembrar de uma parte ou outra de uma moto?


Pois bem. No post 'Custom Elétrica', discorri sobre esse novo conceito que já está avançando no mercado, e cheguei a esboçar um protótipo modelo elétrico custom, bem como um desenho de um propulsor superpotente.


Francamente, eu tenho esperança nesse conceito. Não que eu esteja dando as costas para a velha e saudosa escola do motor a explosão carburado, mas é exatamente por amor a ele - a geração atual de motos, com sistemas de alimentação injetada monitorada por componentes cada vez mais informatizados estão tirando dos motociclistas o maior prazer se ter uma moto: o de poder entender o suficiente para 'mexer' na sua própria moto. As moto high-tecs atuais exige um know-how que está confinado à oficinas mecânicas especializadas e concessionárias.


E há ainda um detalhe: peças eletrônicas/digitais em si são delicadas e frágeis, então some-se isso às várias partes móveis e peculiaridades do motor a combustão - a taxa de confiabilidade em veículos assim fica a desejar (pelo menos, é o que as evidências mostram à minha razão).


Já que a evolução é inevitável, que ela chegue então rápido e num conceito mais simples e eficaz. Uma motocicleta elétrica possui um funcionamento não muito mais complexo do que uma bateria de celular e um alternador de automóvel, além do que é movida por uma energia que é mais abundante e pode ser mais barata do que o etanol e o petróleo. De resto, é muito mais fácil ter níveis de potência maiores a custos baixos, e com o mínimo necessário de peças móveis e alta confiabilidade.

É aqui onde entra minha nova invenção, ou talvez fosse melhor, ideia:

Atualmente, academias de ginástica estão se tornando parte inevitável da rotina das pessoas em todo o mundo, seja por questões estética, seja pela saúde - De qualquer modo, são verdadeiras usinas de movimento. 

De acordo com os cálculos do site “Wikihow”, um rápido segundo de atividade física humana gera 256 Watts de potência. Quer dizer, o esforço físico de uma pessoa durante 1 segundo gera uma força mecânica (cinética), que em geral é perdida após o trabalho dos músculos. Seguindo essa lógica, vamos considerar 1 hora de sessão na academia, então teremos 921.600 Watts de energia produzida por apenas uma pessoa. Imaginemos então 10 pessoas na mesma condição, e o número salta pra 9.216.000 Watts.

A unidade de potência ‘Watts’ é utilizada em geral no meio elétrico, e que pode levar à indagação: seria possível converter os Watts gerados nas máquinas de academia em energia elétrica?

Sim, através de uma peça semelhante a outra que é familiar aos motociclistas: o volante magneto, que nos carros é o alternador, e cientificamente é conhecida como 'induzido'. Esse dispositivo basicamente faz eletroímãs girar dentro de um campo magnético para gerar eletricidade.

O Induzido e suas variações: volante-magneto, alternador, 'motorzinhos', etc. (Imagem: Wikimedia Commons).

As espiras de um volante magneto de motocicleta: sua função é transformar a força motriz em eletridade.

Assim, imaginem um desses geradores de energia especialmente projetado e acoplado a um dos aparelhos de academia abaixo:
Esteira. (Imagem: Pinterest).

Em cada aparelho, um gerador seria ligado à polia de cada um dos aparelhos, transformando as rotações da polia em eletricidade, como faz o volante magneto. (Imagem: Formato Fitness).

Se 10 academias com pelo menos 10 matriculados operassem ininterruptamente esses aparelhos por 10 horas, e considerando que uma casa média consome cerca de 8.000 Watts, teoricamente, a energia gerada daria para alimentar uma cidade por uma hora.

As prefeituras e demais governanças poderiam oferecer isenções e benefícios para as academias geradoras de energias, enquanto que os usuários das mesmas poderiam receber bônus na forma de descontos, brindes e outras compensações por estarem, ainda que indiretamente, contribuindo para uma geração de energia limpa (e quem sabe participar de um sorteio para ganhar uma moto elétrica).

Harley-Davidson Live Wire (imagem:G1.globo.com): a primeira moto elétrica da marca norteamericana. Como foi demonstrado, existem meios de se produzir eletricidade o suficiente para uma revolução no mundo de duas rodas.

Com tal facilidade e abundância de energia, finalmente teríamos um cenário favorável para que modelos de motos elétricas começassem a ser oferecidas - finalmente, teríamos motos com energia barata e limpa, potentes, confiáveis, e segundo o gosto de cada um.