9.4.4 Octanagem

Octanagem é o índice de resistência à detonação de combustíveis usados em motores no ciclo de Otto. O etanol tem maior poder antidetonante do que a gasolina. Enquanto a gasolina comum tem em média 85 octanas, o etanol tem mais de 90. Significa que ele consegue suportar maior compressão sem explodir espontaneamente, fazendo com que um motor a etanol possa ter uma taxa de compressão maior do que um motor a gasolina. Enquanto as taxas para gasolina variam entre 9 e 10,5:1, para o etanol ficam entre 12 e 13,5:1 [25]. Como o rendimento térmico de um motor (percentual da energia do combustível que é transformada em movimento pelo motor) aumenta conforme aumenta sua taxa de compressão, os motores a etanol tendem a ter um rendimento térmico maior que um motor a gasolina, compensando parte do menor poder calorífico [22]. A adição de etanol à gasolina aumenta sua octanagem e diminui as emissões de CO2, CO, SO2 e hidrocarbonetos [8].

9.4.5 Calor de Vaporização

Também conhecido como entalpia de vaporização, é a quantidade de energia necessária para que um mol de um elemento ou de uma substância que se encontra em equilíbrio com o seu próprio vapor, a pressão de uma atmosfera, passe completamente para o estado gasoso. O etanol possui mais que o dobro do calor de vaporização da gasolina, isto é, necessita mais do que o dobro da energia para se vaporizar [22]. A energia para vaporizar é conseguida através do calor do motor, que também aquece o coletor. Porém, ao se vaporizar, o combustível diminui a temperatura do coletor, pois está "roubando" energia [25]. Portanto, pode se concluir que o etanol "rouba" mais que o dobro de energia, diminuindo muito mais a temperatura do coletor. Se a temperatura cair muito, o combustível não se vaporiza mais e caminha em estado líquido pelo coletor, causando uma súbita falta de combustível na mistura, fazendo o motor falhar. Para evitar isto, faz-se passar água do radiador pelo coletor de admissão, para aquecê-lo. Este aquecimento é muito mais necessário em um motor a etanol, pela sua maior demanda de energia para vaporizar-se [22].

9.4.6 Proporção Estequiométrica

O etanol tem proporção estequiométrica de 8,4:1 (8,4 partes de ar para cada parte de etanol) em massa, enquanto a gasolina tem 13,5:1. Para a mesma massa de ar é utilizado 60% a mais de massa de etanol. Em volume, é necessário mais 43% de etanol do que de gasolina [22]. Por isto, bicos para etanol têm que ter uma vazão em torno de 50% maior do que bicos para gasolina [15]. Apesar de a gasolina fornecer mais 37,5% de energia, o fato de ser necessário 43% a mais de etanol para a mistura faz com que um motor ganhe em torno de 5% de torque e potência só de passar a queimar etanol [22].

9.4.7 Ponto de Fulgor

Uma explosão é uma reação em cadeia. Quando uma molécula de combustível reage com o oxigênio presente no ar, ela gera energia, que faz com que a molécula vizinha também reaja [22]. O ponto de fulgor é a temperatura a partir da qual pode haver uma quantidade suficiente de combustível vaporizado a ponto de gerar uma reação em cadeia. O ponto de fulgor do etanol é 13ºC. Isto significa que não é possível haver combustão do etanol abaixo desta temperatura. Isto explica por que é necessário usar gasolina para a partida a frio em motores a etanol em temperaturas baixas. O ponto de fulgor da gasolina pura é de aproximadamente -40ºC [15]. Estas 2 propriedades acima decorrem do oxigênio presente na molécula do etanol, que a polariza. Isto faz com que a força de coesão entre as moléculas seja maior do que as da gasolina, que se mantém líquida pelo maior peso de suas moléculas, apolares em sua grande maioria. A menor atração molecular da gasolina é que faz com que esta tenha menor calor de vaporização e ponto de fulgor [22].