Fluxo de combustível

Em 2014, a Fórmula 1 introduziu um novo regulamento técnico, que resultou na utilização de motores híbridos, forçando uma redução de 30% em consumo de combustível. Com este objetivo, duas restrições foram aplicadas no que diz respeito ao uso do combustível em si.

A primeira restrição foi o estabelecimento de um limite na quantidade de combustível permitido utilizar durante uma corrida: 100kg do início ao fim da prova (lembrando que na F1, a quantidade de combustível é medida em massa, e não em volume). De modo que os tanques de combustível dos bólidos são dimensionados para uma quantidade levemente superior a essa, permitindo as voltas de saída e retorno aos pits.

A segunda regra, apesar de ser pouco comentada, é ainda mais importante: limitação do fluxo de combustível permitido. De maneira simples, trata-se de uma restrição na velocidade com que o combustível pode ser entregue ao motor à combustão. No caso da F1, a restrição é de um fluxo máximo de 100kg/h.

Uma maneira de diferenciar as duas regras citadas acima é considerar o seguinte: a primeira diz quantos litros de chopp você pode beber em uma noite. A segunda diz quão rápido você vai beber esta quantidade.

Em um carro de F1, o fluxo de combustível varia constantemente dependendo de inúmeros fatores (incluindo rotação o motor), mas em momentos de pico – aceleração em saídas de curvas de baixa ou em retas – seu valor não pode exceder os 100kg/h.

No video a seguir é possível verificar como o fluxo de combustível varia ao longo de uma volta no circuito de Daytona. O veículo em questão é um protótipo LMP2, mas o perfil de utilização é similar ao que acontece nos F1. A caixa à esquerda aponta o fluxo instantâneo, o indicador ao centro mostra a mesma informação através de um ponteiro, enquanto o quadro à direita mostra o consumo total de combustível.

httpv://youtu.be/5VEOyBz5lfE

Para garantir que não se exceda os 100kg/h de fluxo de combustível, cada carro possui um sensor especial instalado, fabricado pela companhia inglesa Gill Sensors.

O medidor de fluxo da Gill é um cilindro instalado na linha de combustível, próximo ao tanque do carro. Ele funciona através do princípio do ultrassom para calcular o fluxo de combustível. Basicamente, o sensor detecta o tempo que um pulso ultrassônico leva para atravessar o aparelho. Este tempo é então utilizado para calcular a velocidade do fluido que passa por dentro de si. Como é uma tecnologia que não utiliza partes móveis, este tipo de sensor apresenta quase nenhuma interferência no fluxo de combustível, resultando em uma alta precisão. Além disso, absorvem bem as vibrações intrínsecas do ambiente, sem prejudicar a qualidade da medição.

Para os mais curiosos, o princípio de funcionamento pode ser verificado no vídeo a seguir.

httpv://youtu.be/Bx2RnrfLkQg

Como estes dispositivos ficam ligados à linha de combustível, as medições são realizadas à uma velocidade extremamente elevada, de maneira a não comprometer a injeção de combustível dos motores com injeção direta. Estes sensores podem realizar medições com precisão de até 480kg/h, muito acima do limite estabelecido para a F1.

Além disso, os dispositivos permitem a medição do fluxo em duas direções, além de fluxo transiente ou permanete, direção de fluxo, temperatura do fluido, uso acumulado de combustível e também velocidade do som.

Bom fim de semana a todos e até a próxima.