Antes de nos aprofundarmos no assunto, é muito importante compreendermos o motivo de ser algo tão importante no mundo do “tuning” e preparação.
Item de entendimento obrigatório para as montadoras, que devem atingir, além de desempenho compatível, entende-se, por potência, torque, dirigibilidade, durabilidade, economia e principalmente, emissões de poluentes!
GUARDE estes dois conceitos em sua mente!
AFR = Air Fuel Ratio -> “Razão/fator Ar Combustível”
Lambda Air Fuel Ratio-> “Razão/fator lambda Ar Combustível”
A tabela acima, mostra o AFR para os diferentes combustíveis, lembre-se que o AFR está diretamente interligado com uma palavra, que trazia calafrios nos estudantes de química do segundo grau, ESTEQUIOMETRIA!
Na coluna AFR, primeiro número antes dos DOIS PONTOS, significa o número de vezes a quantidade de AR relativo a unidade de combustível, exemplificando, a GASOLINA, possui um AFR de 14,7:1, ou seja, é necessário 14,7 partes de ar para uma de gasolina para a queima, lembrando que a estequiometria é o cálculo “teórico” IDEAL, para que a melhor reação química ocorra, de maneira simples e sem muitos rodeios, é basicamente isto.
Em alguns sites ligados com aviões, que utilizam VGAS, você encontrará a ordem invertida, ao invés de 14,7:1, estará escrito1:14,7, lembrando que a estequiometria do VGAS é de 15:1 ou 1:15.
De modo geral no mundo automotivo se escreve as partes de AR antes do valor unitário de combustível (PARTES DE AR: 1 PARTE DE COMBUSTÍVEL).
Portanto é possível compreender que para o mesmo “volume” de ar que adentra no cilindro do motor, existem diferentes necessidades de combustível certo?
Um motor a álcool possui estequiometria de 9:1, nove partes de ar e uma de combustível, podemos então afirmar que necessitamos “menos” ar para a queima, ou, para facilitar o entendimento, iremos precisar que o motor consiga injetar mais combustível para seu correto funcionamento.
Em média um motor funcionando somente no etanol, álcool, necessita uma vazão de 30% a mais de combustível para que a estequiometria seja respeitada!
Outra coisa que devemos compreender, apesar do AFR aparentemente ser “fixo”, teremos variações do AFR que poderão beneficiar ou prejudicar a queima da mistura e assim o motor.
Portanto no jargão da preparação, existem alguns termos que devemos compreender:
Mistura POBRE, Mistura estequiométrica, Mistura RICA!
Na tabela acima temos os valores de AFR para a gasolina, etanol e metanol. É interessante percebermos a diferença entre eles.
LEAN = mistura POBRE, STOICH = estequiométrica, RICH = mistura RICA.
A escolha da faixa a trabalhar, dependerá da situação de funcionamento do motor, podemos desejar uma mistura RICA para ganharmos potência, ou em alguns casos, para “refrigerar” o cilindro mantendo a temperatura segura.
LAMBDA (Razão/fator) afinal o que é?
Vimos anteriormente que os valor de AFR é “considerado” a estequiometria calculada, podemos chamar de VALOR IDEAL, e LAMBDA é considerado o VALOR MEDIDO, subentende-se valor atual, como o valor LIDO pela sonda medidora de OXIGÊNIO(também chamada de sonda lambda).
Podemos notar que o “LAMBDA” é a divisão entre o valor de AFR ATUAL(lido) e o AFR IDEAL!
Supondo que estamos utilizando GASOLINA e o AFR ATUAL, medido, seja de 13,5:1, teremos que:
Lembrando que o AFR IDEAL da gasolina é de 14,7:1, teremos o resultado de Lambda =0,92.
Porque os “tuners” preferem trabalhar com o FATOR LAMBDA?
É muito mais fácil observar o valor do Lambda e descobrir rapidamente o “tipo” de mistura!
Por exemplo, se estivermos rodando em 0,85 Lambda, diminuo 0,85 de 1,00, daria 0,15, o que significa que estou 15% mais rico que o estequiométrico.
De fato, embora você não precise de uma calculadora, o valor de 0,90, por exemplo, é 10% mais rico ou 1,03 é 3% mais pobre que o estequiométrico.
Isto facilita o ajuste dos tempos de injeção e correção durante a calibração da central.
Outra vantagem se você estiver calibrando combustíveis com diferentes relações estequiométricas, utilizando Lambda, o Lambda alvo não muda muito.
Por exemplo, se tivermos um motor turbo e mudarmos do combustível da bomba para o E85 (ETANOL BRASILEIRO), poderíamos atingir um valor Lambda de 0,80 a 1 bar de pressão em qualquer um dos combustíveis, mantendo a segurança do motor.
Se estivéssemos calibrando por AFR, nosso cálculo mudaria significativamente.
Na gasolina, nosso valor de AFR seria 0,80 multiplicada por 14,7, o que nos dá um valor de 11,8:1.
No etanol a estequiometria é de 9,8:1, para atingirmos um valor Lambda de 0,80 resultaria em uma mistura alvo de 0,8 multiplicado por 9,8, que é 7,8:1.
A principal vantagem de trabalhar com o fator Lambda é evitar confusão ao ajustar diversos combustíveis.
Portanto, utilizar o fator Lambda pode evitar confusão e erros durante o processo de calibração!
Exemplo de um motor Ford, Ecoboost 3 cilindros com injeção direta.
BMEP (Brake mean Effective pressure) ou pressão média efetiva dentro do cilindro, quanto maior a BMEP maior a exigência interna do motor.
Engine speed, rotações do motor.
LAMBDA é o valor de REFERÊNCIA utilizada na central como ALVO λ, a central utilizará este valor como referência para tentar manter sempre no alvo!
