COMBUSTÍVEIS UTILIZADOS EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA E CALDEIRAS

...

O poder calorífico é definido como a quantidade de calor produzido pela combustão completa de uma unidade de massa de combustível. O poder calorífico e distinguido em poder calorífico superior e poder calorífico inferior (CEFET-MG, 2009). O calor liberado pela combustão de uma unidade de massa de um combustível em um volume constante, com toda água condensada (no estado líquido), é denominado poder calorífico superior (CEFET-MG, 2009; SILVA, 2008). O calor liberado pela combustão de uma unidade de massa de um combustível, em pressão constante, com a água permanecendo no estado de vapor, é o poder calorífico inferior (ARRUDA, 2009).

Volatilidade é a grandeza que está relacionada à facilidade da substância de passar do estado líquido ao estado de vapor ou gasoso. Um combustível é tanto mais volátil quanto menor for a pressão interna e quanto maior for a temperatura externa (ARRUDA, 2009).

O calor latente é a quantidade de calor absorvido pelos corpos na sua mudança de estado, sem que haja aumento aparentemente de temperatura (CEFET-MG, 2009).

A viscosidade é uma medida da resistência ao escoamento de um fluido, parâmetro com importância relacionada ao manuseio dos combustíveis líquidos e com o processo de nebulização, sendo que os mais viscosos necessitam de níveis de temperaturas superiores, maiores investimentos em equipamentos de aquecimento e apresentam maiores custos operacionais inferior (ARRUDA, 2009).

A massa específica é definida como a massa contida em uma unidade de volume.

Ponto de fluidez é a temperatura mais baixa na qual o líquido ainda flui nas condições normais estabelecidas pelo método de determinação. Esta medida é importante para a determinação das características de armazenagem e de transporte do combustível. Não há uma relação direta entre o ponto de fluidez e a viscosidade do óleo combustível (SERFATY, 2007).

O ponto de entupimento, num processo gradual de resfriamento do combustível, significa a temperatura onde os cristais formados pela deposição de parafinas têm tamanho suficiente para entupir um filtro padrão (FERREIRA, 2008).

Segundo Moro (2000), o número de cetano indica a capacidade de uma mistura de ar e combustível entrar em ignição espontânea (ou auto-ignição) quando submetida à compressão. É usado somente para o óleo diesel sendo esta propriedade diretamente relacionada com o desempenho do motor de ciclo diesel. Deve ser alto o suficiente para permitir boa qualidade de ignição e operação suave do motor.

- Óleo Diesel

Combustível derivado do petróleo, constituído basicamente por hidrocarbonetos, o óleo diesel é um composto formado principalmente por átomos de carbono, hidrogênio, e em baixas concentrações, por enxofre, nitrogênio e oxigênio. É um produto inflamável, medianamente tóxico, volátil, límpido, isento de material em suspensão e com odor forte e característico (PETROBRAS, 2015).

A figura 1 apresenta os valores determinados pela Agência Nacional de Petróleo, Gás e Biocombustíveis das propriedades do Óleo Diesel.

[pic 3]

Figura 1 – Especificações do óleo diesel (ANP, 2006)

- Gasolina

A gasolina automotiva é uma mistura complexa de hidrocarbonetos variando de quatro a doze átomos de carbono e tendo pontos de ebulição entre 30 e 225°C. A faixa de destilação da gasolina tem sofrido modificação com a evolução da indústria petrolífera e dos motores de combustão interna. No Brasil, tipicamente, ela varia de 30 a 220°C (IBP, 2015).

Segundo IBP (2015), os principais requisitos a que deve atender uma gasolina para assegurar um desempenho satisfatório no motor são os seguintes:

- Partida rápida e fácil em qualquer clima, facilidade de partida a frio.

- Aquecimento rápido do motor. - Boas características de aceleração. - Menor tendência a causar tamponamento (vapor lock) em tempo quente. Essas características relacionam-se com os ensaios de destilação e pressão de vapor.

- Ausência de frações pesadas, a fim de evitar diluição do óleo do cárter, característica relacionada com o ensaio de destilação e em alguns casos, com o ensaio de goma.

- Boas características antidetonantes, o que proporciona um máximo de potência com um mínimo de consumo - propriedade relacionada com o índice de octano.

- Ausência de goma e menor tendência a produzi-Ia quando em armazenamento - características relacionadas, respectivamente, com os ensaios de goma e período de indução.

- Ausência de compostos corrosivos de enxofre - característica relacionada com os ensaios de corrosividade e teor de enxofre.

- Óleo Combustível

Denomina-se óleo combustível a mistura das frações residuais de alta viscosidade resultantes do processo de refino do petróleo, como o resíduo de vácuo, diluído com frações mais leves como o óleo decantado. A sua consistência varia conforme a viscosidade (resistência ao escoamento). Este tipo de óleo pode ser definido como um produto intermediário entre o óleo diesel e o asfalto, em termos de viscosidade.

Tabela 1 – Propriedades do óleo combustível (PETROBRAS, 2004)

[pic 4]

- Gás Natural

Mostra-se como o combustível fóssil mais limpo entre os consumidos no mundo. Sua queima emite baixíssimas quantidades de dióxido de enxofre e material particulado. Caracteriza-se principalmente por sua eficiência, limpeza e versatilidade. Contribui para reduzir o desmatamento e diminuir o tráfego de caminhões que transportam óleos combustíveis para as indústrias (PETROBRAS, 2009).

Segundo Arruda (2009), as principais características e propriedades a serem observadas nos gases combustíveis são as seguintes:

- Composição Química, a qual é determinada através da análise laboratorial, em cromatógrafos químicos;

- Peso Molecular, o qual influencia na densidade do combustível;

- Poder Calorífico, o qual já foi citado anteriormente;

- Velocidade de Propagação, que é a velocidade com que a frente de chama se desloca através da mistura