O que é taxa de compressão?

A taxa de compressão se refere ao volume, ou quantidade, de uma mistura de ar e combustível que a câmara de combustão em um motor de combustão pode conter quando está vazia e em seu maior tamanho em comparação com o volume que mantém quando a mistura é comprimida até o menor tamanho possível. Essa proporção se aplica tanto aos motores de combustão interna, como os encontrados nos veículos modernos, quanto aos motores de combustão externa raramente usados. Os motores movidos a diesel e a gás têm, cada um, uma taxa de compressão, embora o design do motor a diesel incentive uma taxa de compressão mais alta. Os motores com taxas de compressão mais altas são geralmente considerados melhores porque criam mais potência enquanto mantêm a eficiência.

Para calcular a taxa de compressão de um motor, um engenheiro deve primeiro calcular o volume que um cilindro do motor pode conter quando o pistão está na parte inferior do cilindro. Durante um curso do motor, o pistão se move de baixo para cima em direção ao topo e comprime a mistura ar-combustível. Depois de encontrar o volume do cilindro quando o pistão está para baixo e, portanto, ainda não comprimido, o engenheiro precisaria calcular o volume quando o pistão estiver para cima e a mistura de ar-combustível tiver sido comprimida. Uma proporção como 13: 1, por exemplo, significa que o motor mantém 13 vezes mais volume quando o pistão está abaixado do que quando está comprimido. A quantidade de mistura de ar-combustível não muda, mas é simplesmente pressionada em um espaço significativamente menor para criar uma grande explosão.

Os motores a diesel usam compressão para criar a temperatura na qual o óleo diesel

acende a mistura de ar-combustível que cria a energia necessária para conduzir o veículo para a frente. As altas taxas de compressão nos motores a gás costumam causar um problema conhecido como batimento do motor. Os motores a diesel, por outro lado, são projetados para alta compressão para funcionar. Uma proporção de 13: 1 é considerada alta em um motor a gás, enquanto um motor a diesel pode variar de 14: 1 a 23: 1, dependendo do tipo.

Altas taxas de compressão causam mais potência ao comprimir o ar e o combustível ainda mais forte do que a média e, assim, criar uma explosão mais forte. O empacotamento compacto da mistura ar-combustível ajuda o ar e o combustível a se misturarem melhor e, quando a explosão ocorre, mais da mistura evapora. Mais evaporação é um sinal de maior eficiência térmica, o que significa que o motor tem um desempenho melhor sem usar muita energia extra para ganhar essa potência.

A desvantagem de uma taxa de compressão mais alta em um motor a gás é a possibilidade de o motor bater ou pingar. Isso ocorre quando uma explosão maior do que o desejado ocorre e faz com que o pistão se mova para cima ou para baixo muito rapidamente. O resultado é um ruído alto de batida e, se não for corrigido, uma batida contínua do motor pode danificá-lo permanentemente. Carros que usam gasolina com uma taxa de octanagem mais alta ou um sensor de detonação podem usar taxas de compressão mais altas, mas ainda assim não podem corresponder à alta taxa de um motor a diesel.