75 A presença de oxigênio entre os gases de escape de um motor de combustão interna a diesel deve-se a uma falha no sistema de injeção, a qual resulta de sua incapacidade de manter a proporção fixa ideal de ar e combustível em um ou mais cilindros do motor.

Passo 1

O enunciado apresenta uma afirmação e pede que se avalie se ela é correta. A frase dada é:
“A presença de oxigênio entre os gases de escape de um motor de combustão interna a diesel deve-se a uma falha no sistema de injeção, a qual resulta de sua incapacidade de manter a proporção fixa ideal de ar e combustível em um ou mais cilindros do motor.”
O que é pedido: decidir se essa afirmação é verdadeira ou falsa.
Informações implicadas no enunciado:
  • Trata-se de um motor de combustão interna a diesel.
  • Observa-se oxigênio nos gases de escape.
  • O enunciado atribui essa presença de oxigênio a uma falha no sistema de injeção, que implicaria incapacidade de manter uma “proporção fixa ideal” ar/combustível em um ou mais cilindros.

Passo 2

Antes de responder, precisamos entender como um motor diesel funciona, de forma simples e direta.
  • Num motor diesel, o ar é admitido e comprimido; a mistura ar-combustível não é formada antes da compressão como em motores a gasolina — em vez disso, injeta-se combustível pulverizado no ar já comprimido dentro do cilindro e ele queima.
  • O controle da potência no diesel é feito variando-se a quantidade de combustível injetada; a quantidade de ar admitida costuma ser muito maior do que a necessária para a combustão estequiométrica (ou seja, há ar em excesso).
  • Por isso, motores diesel normalmente funcionam com mistura “magra”, isto é, com excesso de ar em relação ao combustível.

Passo 3

Agora vamos apresentar de forma clara dois conceitos que ajudam a quantificar isso: razão ar-combustível estequiométrica e os fatores \varphi e \lambda.
  • A razão ar-combustível estequiométrica é a quantidade de ar necessária para que todo o combustível queime totalmente sem sobras de oxigênio nem combustível não queimado. É um valor teórico que depende da composição do combustível.
  • Definimos a razão de equivalência \varphi como
\varphi=\frac{\text{(combustível/ar) real}}{\text{(combustível/ar) estequiométrico}}.ííé
  • O parâmetro \lambda (lambda) é o inverso da razão de equivalência:
\lambda=\frac{1}{\varphi}.
Interpretação: \lambda=1 significa mistura estequiométrica; \lambda>1 significa excesso de ar (mistura magra); \lambda<1 significa excesso de combustível (mistura rica).

Passo 4

Aplicando esses conceitos ao diesel:
  • Motores diesel geralmente operam com \lambda>1 (ou seja, \varphi<1), pois o ar admitido é maior que o necessário para queimar o combustível injetado. Isso é normal e desejável por razões de eficiência e controle de emissões.
  • Consequência direta: como sobra oxigênio em relação ao combustível queimado, é normal detectar oxigênio nos gases de escape de um diesel. Portanto, a presença de O2 no escape não é um sinal automático de falha.

Passo 5

Agora vamos examinar a afirmação específica sobre falha de injeção:
  • Uma falha no sistema de injeção (por exemplo, um bico não injetando combustível em um cilindro) pode provocar mudanças nos gases de escape: se um cilindro não estiver recebendo combustível, aquele cilindro produzirá basicamente ar comprimido sem queima, contribuindo com mais oxigênio nos gases de escape e provocando perda de potência e possível aumento de oxigênio medido no coletor de escape.
  • Porém, a presença de oxigênio nos gases de escape pode ocorrer mesmo quando o sistema de injeção está perfeito, simplesmente porque o motor diesel opera com excesso de ar.
  • Além disso, falar em “proporção fixa ideal de ar e combustível” é inadequado para diesel: ao contrário de motores a gasolina que buscam uma razão próxima da estequiométrica para operar bem, o diesel não pretende manter uma única proporção fixa — ele varia a massa de combustível injetada conforme a demanda, mantendo sempre excesso de ar em muitas condições.

Passo 6

Conclusão lógica:
  • Dizer que “a presença de oxigênio entre os gases de escape de um motor diesel deve-se a uma falha no sistema de injeção” é incorreto porque a presença de oxigênio no escape é, na maioria dos casos, esperada e normal em motores diesel devido ao funcionamento com \lambda>1.
  • Uma falha de injeção pode, sim, alterar a quantidade de oxigênio detectada (por exemplo, aumentar o O2 se houver cilindro sem injeção), mas a presença de O2 por si só não implica necessariamente essa falha.

Passo 7

Dica prática para prova e diagnóstico (como usar essa ideia rapidamente):
  • Se estiver avaliando um motor diesel e encontra O2 no escape, não conclua automaticamente que há falha de injeção.
  • Procure outros sinais de problema: perda de potência, sensores de pressão por cilindro, fumaça preta (indica mistura rica/injeção excessiva), fumaça branca e falta de aquecimento (pode indicar não queimar), códigos de erro, medição de combustível por cilindro.
  • Em termos de raciocínio de prova: contraste o comportamento esperado do ciclo diesel (excesso de ar normal) com a hipótese do enunciado; se a hipótese contradiz a operação normal, marque como falsa e justifique como fiz aqui.

Resposta

Falso.

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