Sistema de alimentação por Carburador


SA1A finalidade de fornecer combustível pressurizado aos dispositivos pulverizadores de combustível(carburador ou bicos injetores) do motor é delegada ao sistema de alimentação. Com a crescente evolução dos motores e eletrônica, alterações importantes no funcionamento do sistema foram realizadas. Saíram de cena o carburador e bomba mecânica, para dar lugar aos atuadores, sensores e unidade de controle eletrônico(ECU). Estes aos poucos vão sendo substituídos por uma variação de seu sistema de injeção, antes indireta, com o combustível sendo pulverizado no fim do coletor de admissão, para os sistemas de injeção direta, com o combustível sendo pulverizado dentro da câmara de combustão. Assim, o sistema de alimentação possui três variações:

Sistema de alimentação por carburador:

O sistema de alimentação por carburador já está em desuso para o mercado automotivo, mesmo assim a quantidade de veículos carburados que ainda circulam nas vias é grande, e isso faz deste obsoleto sistema não menos importante em termos de aprendizado. Neste o combustível é impelido ao carburador através de uma bomba mecânica acionada por uma árvore do motor, ou de manivelas, ou do comando de válvulas. Os componentes do sistema de alimentação por carburador são:

  1. Tanque de combustível;
  2. Tubulação de alimentação;
  3. Filtro de combustível;
  4. Bomba de combustível;
  5. Carburador;
  6. Filtro de ar.

SA5Tanque de combustível:

Crédito foto: thecarconnection

Crédito foto: thecarconnection

É o componente responsável pelo armazenamento do combustível no veículo, está em direto contato com este, e por isso precisa ser feito de materiais que resistam ao ataque químico do combustível. Foi bastante fabricado em aço e revestido internamente por camadas de estanho, chumbo ou cromo com finalidade de proteção contra corrosão. Posteriormente este material teve de ser substituído para resistir ao uso de etanol.

Repare que o tanque de combustível está posicionado logo atrás da suspensão traseira. O carros dá foto é o lendário Audi Quattro. Crédito foto: automobili.hr

Repare que o tanque de combustível está posicionado logo atrás da suspensão traseira. O carros dá foto é o lendário Audi Quattro.
Crédito foto: automobili.hr

A capacidade de um tanque, bem como sua posição no veículo são fatores a serem determinados no projeto do mesmo. O tanque pode ser posicionado na dianteira, no centro ou na traseira do veículo.

Para o abastecimento ser possível, o tanque possui um bocal que se liga a um mangueira, esta é fechada por uma tampa localizada na carroceria do veículo. Juntamente a este bocal existe um outro bocal que mantem o tanque sobre pressão atmosférica, facilitando a saída do combustível para o motor. Este bocal também servia como suspiro para saída do vapor de combustível que poluíam o ar atmosférico, mas após 1990 foi incluído o sistema de aproveitamento dos vapores de combustível(cânister), que filtrava os vapores e os enviava para o coletor de admissão para serem queimado pelo motor.

O tanque de combustível possui alguns componentes básicos:

  1. Medidor de volume de combustível: Trata-se de um potenciômetro no qual a haste em contato com a curva resistiva é a mesma haste que está ligada a uma boia. Esta boia está diretamente em contato com o combustível e seu deslocamento altera a tensão final do potenciômetro, ou seja, a medida de combustível no painel;
  2. Bocal de enchimento: É bocal por onde o combustível é abastecido no tanque;
  3. Tubo de saída: Tubo que conduz o combustível a bomba;
  4. Divisórias internas: São placas feitas pelo mesmo material do tanque com o intuito de evitar chacoalhar do combustível dentro do tanque quando o veículo esta em movimento. Estas placas permitem manter o combustível no mesmo nível em diversos pontos do tanque, além de evitar inconvenientes como ruídos e alterações súbitas no nível de combustível indicado no painel.

Tubulação de alimentação:

Tubulação que conduz o combustível sugado pela bomba, do tanque até a cuba do carburador. O material de fabricação das tubulações varia com o tipo de combustível utilizado, além disso também possuem tratamento nas superfícies internas para resistir ao impacto químico do combustível. Os materiais mais comuns são polímeros, aço ou cobre. Em suas extremidades existem dispositivos de engate rápido ou abraçadeiras.

Filtro de combustível:

Sua finalidade é reter as impurezas contidas nos combustíveis, tanto partículas grosseiras quanto as mais finas, pois o carburador possui diversos orifícios calibrados de dimensões milimétricas que seriam facilmente afetados caso detritos chegassem a eles. Caso o filtro seja utilizado por um período além das suas especificação de manutenção, ele pode ficar impregnado de partículas e reduzir o fluxo de combustível para o carburador, e por consequência a potência do motor. Em sistemas de alimentação por carburador existem três tipos de filtros de combustível já empregados:

  1. Filtros no tanque de combustível;
  2. Filtro instalado na bomba;
  3. Filtro na linha de combustível.
Filtro de combustível montado na linha de alimentação. Repara que existe uma posição correta de montagem indicada pela seta. Crédito foto: Precisiontuneok

Filtro de combustível montado na linha de alimentação. Repare que existe uma posição correta de montagem indicada pela seta.
Crédito foto: Precisiontuneok

Os materiais mais comuns na fabricação dos elementos filtrantes são metais, cerâmicas e papel. Os elementos filtrantes são telas com poros por onde o combustível irá fluir. Essas telas podem ser feitas com uma combinação dos materiais citados acima, e são projetadas especificamente para determinado sistema de alimentação. É o sistema de alimentação quem indica o poder de filtragem dos filtros.

Filtro de combustível desmontável. Crédito foto: Dinouk

Filtro de combustível desmontável.
Crédito foto: Dinouk

Dos últimos sistemas de alimentação por carburador até os atuais sistemas de injeção eletrônica, o filtro de combustível mais utilizado é o filtro disposto na linha de combustível. Em carros standard de fábrica eles são blindados, mas existem modelos desmontáveis no aftermarket. Nesse tipo de filtro deve-se seguir a recomendação na posição de montagem, geralmente indicada por uma seta. Caso o filtro seja montado de forma incorreta, sua vida útil será severamente reduzida.
Em filtros desmontáveis o elemento filtrante pode ser facilmente removido e lavado, dispensando sua troca.

Bomba de combustível:

Com o tanque de combustível afastado do motor, é necessário que uma bomba faça o trabalho de empurrar o combustível até o carburador. Os motores carburados utilizaram dois tipos de bombas, a mecânica e a elétrica(Esta já foi explicada aqui).

SA3A bomba mecânica é um dispositivo acionado pelo motor, é montada no motor de modo a receber seu acionamento por meio da árvore do comando de válvulas ou do virabrequim. Por conta disso a bomba está exposta as altas temperaturas que o motor atinge. Seu regime de funcionamento é diretamente ligado ao regime de funcionamento do motor. Os componentes básicos de uma bomba mecânica para motores carburados são:

  1. Tampa: Prover a vedação superior da bomba, é apertada sobre juntas para evitar o vazamento de combustível;
  2. Corpo superior: É parte da bomba onde fica localizada as válvulas de entrada e de saída;
  3. Diafragma: Feito de borracha resistente ao contato com o combustível, tem a função causar a depressão e a compressão do combustível dentro da bomba;
  4. Mola: Localizada dentro do corpo inferior, funciona pressionando o diafragma para cima de modo a comprimir o combustível dentro da bomba e abrindo a válvula de saída;
  5. Corpo inferior: Sessão da peça que é aparafusada ao motor, além disso serve de suporte para toda a bomba;
  6. Balancim: Recebe diretamente a ação do eixo que o aciona, está ligado a haste do diafragma e realiza o movimento descendente deste.

Funcionamento da bomba de combustível mecânica:

Crédito foto: Livro do Automóvel

Crédito foto: Livro do Automóvel

O acionamento da bomba é feito por uma árvore do motor, podendo ser do comando de válvulas, do virabrequim ou algum eixo intermediário. Este aciona um balancim que está ligado a haste do diafragma. Quando acionado o balancim faz a haste descer, puxando o diafragma e comprimindo a mola de retorno. O combustível da linha de alimentação entra pela válvula de entrada. No momento em que o balancim deixa de ser acionado, a força da mola se sobrepões e empurra o diafragma para cima, comprimindo o combustível e enviando para o carburador pela válvula de saída.

Carburador:

SA6Devido sua complexidade, este componente está totalmente explicado em um matéria própria, leia mais.

Filtro de ar:

SA7Como o motor aspira o ar atmosférico para preparar sua mistura ar/combustível, ele está exposto aos demais tipos de impurezas contidas no ar. Gases de emissões industriais, partículas minerais, fuligem produzida pelos motores diesel, pólen e poeira são contaminantes que se aspirados sem nenhuma filtragem, reduzem a vida útil do motor através da contaminação do óleo lubrificante.

Filtro de ar com elemento filtrando coberto de óleo.

Filtro de ar com elemento filtrando coberto de óleo.

Em motores carburados o filtro de ar era montado sobre o carburador, geralmente possuía forma circular e era fabricado com papel fibroso tratado com resina e disposto em formato de sanfona. Também eram comuns de encontrar veículos com filtros de ar banhado a óleo, neste caso o papel fibroso protegido por um rede metálica era umedecido com óleo. O óleo retinha nele as impurezas do ar aspirado, e o filtro prometia duração ilimitada, desde que houvesse sua devida manutenção, limpeza para retirada do óleo impregnado por um óleo novo.

O fim do sistema carburado:

Volkswagen Sedan Last Edition 2003. Crédito Foto: infocoches.com

Volkswagen Sedan Last Edition 2003.
Crédito Foto: infocoches.com

Quando a crise no petróleo estourou na década de 70, o impacto no setor automotivo foi geral. Aconteceram diversas mudanças nos automóveis, que antes desse período não possuíam tanta preocupação com emissões e consumo de combustível, pois o petróleo parecia que duraria por um período extremamente longo. Motores enormes, carburadores duplos e quádruplos eram realidade antes da crise, mas após o colapso todo o foco do mercado automotivo mudou. Eficiência passou a ser o foco das montadores, desenvolver carros que poluíam menos, consumiam menos e desempenhavam mais. Foi nesse cenário que o carburador começou a perder espaço para injeção eletrônica. As desvantagens dos sistemas de alimentação mecânicos eram muitas, necessitavam de regulagens periódicas, dificuldade de partida a frio, mistura ar/combustível imprecisa, desperdício de combustível devido a condensação do mesmo nas paredes do coletor, maior exposição ao calor do motor e grande quantidade de poluentes emitidos, seja por vapor do combustível no tanque, seja pelo queima do combustível nas câmaras de combustão. Mesmo assim os automóveis com sistema de alimentação mecânica perduraram em alguns países até meados dos anos 90, mesmo atualizados utilizando catalisador, combustível sem chumbo e melhor qualidade de fabricação sucumbiram as pesadas legislações que cobravam(e ainda cobram) por carros mais eficientes.


Acadêmico de Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Técnico em mecânica automotiva pelo Senai-CE e IFCE, certificado Six Sigma Green Belt. Profissional dedicado a área automobilística, com 8 anos de experiência no mercado automotivo, do setor de peças a qualidade em montadoras. Atualmente participa do projeto de extensão Siara Baja da Universidade Federal do Ceará.

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