Tipoalgo: maio 2023

Artigo Científico: Uso da Glicerina como Aditivo no Sistema de Arrefecimento de Motores a Combustão Interna

Resumo: Este artigo tem como objetivo apresentar uma revisão abrangente sobre o uso da glicerina como aditivo no sistema de arrefecimento de motores a combustão interna. O sistema de arrefecimento desempenha um papel crucial na manutenção da temperatura adequada de funcionamento do motor, e o uso de aditivos busca melhorar a eficiência e prolongar a vida útil do sistema. A glicerina, devido às suas propriedades físico-químicas favoráveis, tem sido estudada como uma opção promissora para aprimorar o desempenho do sistema de arrefecimento. Neste artigo, discutiremos as propriedades da glicerina, seu efeito no sistema de arrefecimento, os resultados de pesquisas experimentais e os desafios associados ao seu uso. Espera-se que este artigo forneça uma visão abrangente e atualizada sobre o assunto, contribuindo para futuras pesquisas e desenvolvimentos na área.

Introdução

O sistema de arrefecimento desempenha um papel fundamental no funcionamento adequado dos motores a combustão interna. Ele é responsável por controlar a temperatura do motor, garantindo que ele opere dentro dos limites ideais. O líquido de arrefecimento, geralmente composto por água e aditivos, é responsável por absorver o calor gerado pelo motor e dissipá-lo através do radiador. Nesse contexto, o uso de aditivos tem sido amplamente explorado como forma de melhorar a eficiência do sistema de arrefecimento. Um aditivo em potencial é a glicerina, devido às suas propriedades físico-químicas favoráveis. Neste artigo, discutiremos o uso da glicerina como aditivo no sistema de arrefecimento de motores a combustão interna de 4 tempos.

Propriedades da Glicerina

A glicerina, também conhecida como glicerol ou propanotriol, é um composto químico incolor, viscoso e solúvel em água. É um subproduto comum do processo de produção de biodiesel, sendo obtida a partir de fontes vegetais, como óleos e gorduras. A glicerina de origem vegetal tem estrutura química idêntica à glicerina extraída do petróleo, após passar por processos de purificação.

A glicerina possui várias propriedades que a tornam interessante como aditivo no sistema de arrefecimento. Ela tem alta viscosidade e tem o potencial de elevar a densidade quando misturada com a água, o que pode melhorar a transferência de calor e ajudar a manter a estabilidade da mistura de arrefecimento. Além disso, a glicerina apresenta propriedades anticorrosivas, ajudando a proteger os componentes do sistema contra danos causados pela corrosão. Sua miscibilidade com a água permite uma mistura homogênea, facilitando sua aplicação no sistema de arrefecimento.

Efeito da Glicerina no Sistema de Arrefecimento

O uso da glicerina como aditivo no sistema de arrefecimento pode trazer diversos benefícios. A alta viscosidade e a maior densidade que a da água da glicerina pode aumentar a eficiência da transferência de calor, permitindo que o líquido de arrefecimento absorva mais calor do motor. Isso contribui para manter a temperatura do motor em níveis adequados, evitando o superaquecimento.

Além disso, a glicerina apresenta propriedades anticorrosivas, que ajudam a proteger os componentes do sistema contra a corrosão. A corrosão é um problema comum em sistemas de arrefecimento, especialmente devido à presença de metais diferentes e à exposição a altas temperaturas. A adição de glicerina pode formar uma camada protetora nas superfícies metálicas, reduzindo o risco de corrosão e prolongando a vida útil do sistema.

Pesquisas Experimentais sobre o Uso da Glicerina no Sistema de Arrefecimento

Diversos estudos têm sido conduzidos para investigar os efeitos do uso da glicerina como aditivo no sistema de arrefecimento de motores a combustão interna. Essas pesquisas envolvem a análise de diferentes proporções de glicerina na mistura de arrefecimento e a avaliação de parâmetros como temperatura, eficiência de arrefecimento, corrosão e desgaste dos componentes.

Em um estudo realizado por Tipoalgo (2016), foram utilizadas concentrações variadas de glicerina de origem vegetal bidestilada em um veículo Polo Classic ano 97. Observou-se que uma concentração de 66% de glicerina resultou em maior transferência de calor do motor para o radiador, evidenciado pelo maior aquecimento das tubulações. Além disso, verificou-se um efeito detergente da glicerina, que causou limpeza das oxidações preexistentes no sistema de arrefecimento. Foram observados vazamentos no radiador devido à esta ação detergente da glicerina em certas ligas metálicas, especialmente o ferro com sinais preexistentes de oxidações. Apesar disso, a regularidade do arrefecimento do motor foi mantida até o presente, maio de 2023.

Desafios e Considerações

Embora o uso da glicerina como aditivo no sistema de arrefecimento de motores a combustão interna apresente potenciais benefícios, existem alguns desafios a serem considerados. Um dos principais desafios é a compatibilidade da glicerina com os materiais presentes no sistema de arrefecimento, como mangueiras, juntas, selos e radiadores. O aumento da temperatura nas tubulações exige destas maior resistência neste quesito. Algumas ligas metálicas já oxidadas podem ser mais suscetíveis à corrosão quando em contato com altas concentrações de glicerina, o que pode levar a vazamentos e danos nos componentes.

Além disso, a glicerina possui um ponto de congelamento superior ao de aditivos tradicionais, como o monoetilenoglicol. Isso pode ser uma desvantagem em regiões onde as temperaturas ambiente podem atingir valores muito baixos, pois há o risco de congelamento do líquido de arrefecimento e danos ao sistema.

Outros pontos a serem considerados são a disponibilidade e o custo da glicerina. Embora seja possível obter glicerina de origem vegetal a partir de subprodutos da indústria de biodiesel é importante garantir a qualidade e a pureza do produto para evitar impurezas que possam comprometer o desempenho do sistema de arrefecimento.

Conclusão

O uso da glicerina como aditivo no sistema de arrefecimento de motores a combustão interna apresenta vantagens e desafios a serem considerados. Por um lado, a glicerina possui propriedades físico-químicas favoráveis, como alta viscosidade e densidade, além de propriedades anticorrosivas, que podem melhorar a eficiência do sistema de arrefecimento. Estudos experimentais mostraram que o uso da glicerina pode resultar em maior transferência de calor do motor para o radiador e contribuir para a limpeza das oxidações preexistentes.

No entanto, desafios relacionados à compatibilidade com materiais desgastados, ponto de congelamento e disponibilidade da glicerina devem ser cuidadosamente considerados. Em regiões com baixas temperaturas, é importante avaliar o risco de congelamento do líquido de arrefecimento.

Diante dos resultados promissores e dos desafios mencionados, futuras pesquisas e desenvolvimentos são necessários para aprimorar o uso da glicerina como aditivo no sistema de arrefecimento de motores a combustão interna. Estudos mais aprofundados são necessários para avaliar a longevidade do sistema, a compatibilidade com diferentes materiais e as condições de operação em diversos cenários.

Em conclusão, o uso da glicerina como aditivo no sistema de arrefecimento de motores a combustão interna mostrou potenciais benefícios em sete anos de uso, como maior eficiência de transferência de calor e propriedades anticorrosivas. No entanto, é necessário considerar os desafios relacionados à compatibilidade com materiais, ponto de congelamento e disponibilidade da glicerina. Pesquisas experimentais têm fornecido insights valiosos, demonstrando a influência da concentração de glicerina nas propriedades do sistema de arrefecimento. Futuros estudos devem se concentrar na melhoria da compatibilidade e na avaliação de diferentes condições operacionais. Com avanços adicionais, o uso da glicerina como aditivo no sistema de arrefecimento pode se tornar uma alternativa viável e sustentável para melhorar a eficiência e prolongar a vida útil dos motores a combustão interna.