[{"jcr:title":"Estudo investiga tecnologia que pode reduzir poluentes em motores do ciclo Diesel","cq:tags_0":"area-de-conhecimento:engenharia","cq:tags_1":"area-de-conhecimento:tecnologia","cq:tags_2":"tipos-de-conteudo:acontece-no-insper/pesquisa"},{"richText":"Celso Argachoy, professor do curso de Engenharia Mecânica no Insper, é um dos autores de artigo publicado no International Journal of Engine Research sobre solução que melhora a combustão e diminui a emissão de fuligem","authorDate":"06/04/2026 11h56","madeBy":"Por","tag":"tipos-de-conteudo:acontece-no-insper/pesquisa","title":"Estudo investiga tecnologia que pode reduzir poluentes em motores do ciclo Diesel","variant":"imagecolor"},{"jcr:title":"transparente - turquesa - vermelho"},{"themeName":"transparente - turquesa - vermelho"},{"containerType":"containerTwo"},{"jcr:title":"Grid Container Section","layout":"responsiveGrid"},{"text":"Em um momento em que a indústria e a pesquisa buscam caminhos para reduzir o impacto ambiental dos transportes, um estudo publicado no International Journal of Engine Research investigou uma tecnologia capaz de tornar motores a diesel menos poluentes. O artigo, do qual participa  [Celso Argachoy](https://www.insper.edu.br/content/insper-portal/pt/docentes/celso-argachoy.html) , professor do curso de  [Engenharia Mecânica](https://www.insper.edu.br/pt/cursos/graduacao/engenharia/engenharia-mecanica)  no Insper, analisa o potencial do chamado ducted fuel injection (DFI), ou injeção de combustível por dutos, para reduzir a formação de fuligem e tornar a combustão mais eficiente em motores de ignição por compressão. A fuligem está entre os principais poluentes associados aos motores a diesel. Ela se forma quando o combustível não se mistura adequadamente com o ar dentro da câmara de combustão, criando regiões com pouco oxigênio e temperaturas elevadas. Para atender a legislações de emissões cada vez mais rigorosas, os motores recorrem a tecnologias de combustão mais sofisticadas e a sistemas de pós-tratamento dos gases de escape — filtros e outros dispositivos que reduzem os poluentes depois de gerados. Embora essas soluções sejam relevantes, elas aumentam a complexidade do conjunto e podem comprometer a eficiência do motor. “Atualmente, para atender às rigorosas legislações de emissões, as tecnologias de combustão e os sistemas de pós-tratamento de gases comprometem a eficiência dos motores e o correspondente consumo de combustível mais baixo que poderia ser conseguido”, afirma Argachoy. “O artigo procura mostrar que a tecnologia proposta — Ducted Fuel Injection(DFI) — reduz a emissão de fuligem e melhora a eficiência dos motores de ignição por compressão.” A proposta do estudo é explorar um caminho complementar: em vez de lidar apenas com os gases de escape, melhorar a própria combustão para reduzir a formação de poluentes na origem. É aí que entra o DFI. De forma simplificada, a tecnologia introduz pequenos dutos à frente dos orifícios do injetor de combustível. Em vez de o diesel ser pulverizado diretamente na câmara, o jato percorre esses canais, onde começa a se misturar com o ar antes da combustão. Essa pré-mistura favorece uma queima mais homogênea, o que reduz a formação de fuligem. Para explicar o princípio de maneira acessível, Argachoy faz uma comparação com o bico de Bunsen usado em laboratório, no qual a mistura entre gás e ar produz uma chama mais eficiente e estável. “Ao longo dos dutos ocorre uma pré-mistura do combustível com o ar arrastado no espaço entre o orifício de injeção e a entrada do duto. Essa pré-mistura torna a combustão subsequente mais eficiente e reduz a emissão de fuligem”, explica o professor. Aplicação mais próxima da realidade Um dos principais méritos do artigo está em aproximar essa ideia de uma condição mais realista de uso. Pesquisas anteriores já haviam demonstrado o potencial da tecnologia em câmaras experimentais de combustão altamente controladas, mas distantes das restrições geométricas de um motor real. Na pesquisa da qual Argachoy participou, os autores desenvolveram um dispositivo capaz de adaptar o conceito a um motor monocilíndrico de pesquisa com características semelhantes às de um motor diesel leve, como os usados em aplicações light-duty. “Na nossa pesquisa, criamos um dispositivo para avaliar esta tecnologia em um motor monocilíndrico de pesquisa, com dutos ao redor dos oito orifícios de injeção de combustível, cada um com 0,122 mm de diâmetro. Estas condições são praticamente as mesmas de um projeto real de motor de combustão interna de aplicação veicular light-duty”, afirma. Essa adaptação é relevante porque um dos grandes desafios para levar novas soluções ao mercado está em fazê-las funcionar em condições reais de projeto — com pouco espaço disponível e sem exigir mudanças radicais na arquitetura do motor. No estudo, os testes compararam a injeção convencional com três configurações diferentes do sistema DFI, variando a distância entre a saída do orifício do injetor e a entrada do duto. Os resultados mais promissores apareceram na configuração de 3,5 milímetros: nessa condição, o sistema alcançou redução de fuligem de até 70% em relação à injeção convencional, em determinadas condições de teste. Houve também redução de óxidos de nitrogênio — os chamados NOx —, ainda que em menor escala. Em síntese, uma alteração relativamente pequena no caminho percorrido pelo combustível foi capaz de produzir uma combustão mais limpa. Desafios do experimento e próximos passos O estudo revela, porém, que a tecnologia ainda precisa ser aprimorada. Algumas configurações não apresentaram bons resultados, e os autores identificaram desafios como atraso no início da combustão e aumento de hidrocarbonetos não queimados em certas situações. Isso indica que o DFI não depende apenas da ideia de adicionar dutos ao sistema de injeção: o desenho geométrico da solução é decisivo para o desempenho final. Configurações menos eficientes podem restringir a entrada de ar e comprometer justamente o efeito de pré-mistura que a tecnologia pretende favorecer. A própria geometria do motor usado nos experimentos limitou o potencial do sistema. “Os principais desafios foram as dimensões relativamente pequenas da câmara de combustão do motor monocilíndrico de pesquisa disponível no Brasil para os testes”, diz Argachoy. Segundo ele, para garantir a distância de 3,5 milímetros — que apresentou o melhor desempenho —, foi necessário encurtar o duto para evitar interferência com as válvulas de admissão. “Isso impediu que fossem apurados resultados potencialmente ainda melhores de ganho de eficiência e redução de fuligem com a adoção da tecnologia DFI”, observa. Essas limitações apontam para os próximos passos da pesquisa: testes em motores com câmaras maiores, especialmente em veículos comerciais, como ônibus e caminhões, onde haveria mais espaço para explorar geometrias mais favoráveis ao funcionamento do sistema. Novas investigações também podem ampliar o alcance da tecnologia para outros combustíveis e aplicações. “Seria muito interessante desenvolver dispositivos e realizar testes para avaliar a aplicação desta tecnologia em motores diesel de veículos comerciais, como ônibus e caminhões”, afirma Argachoy. “Alguns estudos indicam ainda que esta tecnologia poderia ser muito importante para viabilizar plenamente o uso do etanol em motores de ignição por compressão.” Mais do que apresentar uma solução pronta para adoção imediata, o artigo reforça que a transição para sistemas de mobilidade mais sustentáveis pode passar também pelo aperfeiçoamento dos motores a combustão. Em paralelo ao avanço da eletrificação, pesquisas como essa demonstram que ainda há espaço para ganhos relevantes de eficiência e redução de emissões a partir de inovações no próprio processo de combustão.  "},{"jcr:title":"Professor Celso Argachoy","fileName":"Celso Argachoy.png","alt":"Professor Celso Argachoy"}]