Híbridos em alta

A Feira de Hanover, na Alemanha, principal mostra mundial no que diz respeito a veículos comerciais, serviu como um indicador do futuro próximo dos transportes de carga e passageiros. Na feira alemã ficou evidente que grande parte dos produtores mundiais de motores e veículos caminha em direção dos veículos com motorização híbrida. Pelo menos como solução mais próxima e factível.

A grande variedade de veículos movidos simultaneamente a diesel e a eletricidade deixou claro que está próximo o momento em que esses meios de transporte se tornarão viáveis economicamente. Trarão como benefício imediato a diminuição da utilização do combustível fóssil e a redução das emissões de poluentes na atmosfera.

Já existem, em nível de testes, inúmeras iniciativas de ônibus, caminhões e comerciais leves circulando com a tecnologia híbrida em vários países do mundo.
Pela persistência com que os fabricantes estão investindo nesse tipo de tecnologia é bem provável que, em breve, ele se torne uma realidade. Segundo avaliações preliminares, um veículo híbrido pode emitir até 70% menos poluentes e reduzir o consumo médio de combustível em até 30%.

H-Bio não é o mesmo que biodiesel

O processo do H-BIO foi desenvolvido pela Petrobras para incluir o processamento de matéria-prima renovável no método de refino de petróleo. Assim o óleo vegetal ou animal é misturado com frações de Diesel de petróleo para ser hidroconvertido em unidades de hidrotratamento (HDT), sob condições controladas de alta temperatura e pressão de hidrogênio.
Assim, o óleo vegetal é transformado em hidrocarbonetos parafínicos lineares, similares aos existentes no óleo Diesel de petróleo. Esses compostos contribuem para a melhoria da qualidade do óleo Diesel final, destacando-se o aumento do número de cetano, que garante melhor qualidade de ignição, e a redução da densidade e do teor de enxofre. O benefício na qualidade final do produto é proporcional ao volume de óleo vegetal usado no processo.
A tecnologia H-BIO da Petrobras introduz uma nova rota para a produção de biocombustíveis complementar ao Programa Brasileiro de Biodiesel, para no futuro ampliar a utilização de biomassa na matriz energética do País, gerando benefícios ambientais e de inclusão social. Saiba Mais no site da Petrobras:  http://www2.petrobras.com.br/tecnologia/port/hbio.asp

O Brasil na era dos supermotores

Os blocos dessas versões movidas a diesel são fundidos em uma liga especial e a usinagem é apontada como uma das mais modernas do mundo. São blocos feitos no País, mas somente para exportação. Os motores são de 11 e 13 litros e estão destinados a equipar supercaminhões norte-americanos. Mais uma grande novidade na construção de motores Diesel: Blocos CGI.
Os blocos são fundidos em ferro grafite compactado ou ferro fundido vermicular, em um processo que envolve a adição de magnésio ao ferro cinza em um ponto específico do processo de fundição, que oferece inúmeras vantagens sobre o ferro cinza tradicional.
O bloco em ferro fundido vermicular é 70% mais resistente, 40% mais rígido e seu limite de fadiga é o dobro dos modelos fundidos em ferro convencional. Com o ferro fundido vermicular é possível se impor ao bloco pressões de combustão mais elevadas, ou seja, se consegue relações de potência bem maiores para a mesma massa de ferro fundido. Usinados através de um processo de alta precisão, que envolve uma moderna linha de usinagem e rígidos controles de processo e qualidade, estes blocos são utilizados em motores de caminhões extrapesados. Saiba Mais (em inglês) no link: http://www.maxxforce.com/Application/on-highway/Category/Class_8/Product/MaxxForce_13_Big_Bore

Avanços também nos componentes mecânicos

Uma grande evolução dos motores Diesel foi possível após o advento da eletrônica como a grande “gerenciadora” de diversos processos do seu funcionamento. Níveis mais baixos de emissões de gases, ruídos e consumo de combustível, além de maiores potência e torque, são alguns deles.
Mas nem toda evolução deve ser somente creditada ao gerenciamento eletrônico dos motores, os componentes mecânicos ainda cumprem um importante papel. Um dos exemplos mais recentes a ser citado é o cabeçote de alumínio de 16 válvulas, que são acionadas por uma árvore única de comando. Isso colabora em termos de redução de peso e dimensões.
Graças à configuração de quatro válvulas por cilindro foi possível colocar cada injetor em posição central e vertical, melhorando a formação e propagação de chama. Como resultado, uma combustão rápida e distribuída uniformemente por toda a câmara, atenuando os picos de pressão máxima. Dessa forma se obtém a perfeita integração com a eletrônica, ganhando em potência específica, torque elevado e menor consumo. O cabeçote multiválvulas pode contar com balanceiros sobre roletes (baixo atrito) e o inédito ajuste hidráulico automático de folga de válvulas que traz menos ruído e mais precisão no funcionamento.

Ler o resto deste artigo »

Por que os motores Diesel são mais eficientes

Em um motor a gasolina, o pistão comprime a mistura de ar e combustível, uma vela produz uma centelha e a mistura explode. Em um motor do ciclo diesel, apenas o ar é comprimido. O pistão comprime o ar e, no ponto máximo da sua compressão, é injetado o combustível. Como a pressão cria calor, quando o diesel é injetado diretamente no cilindro, o ar está tão quente que provoca a combustão. Não há, portanto, a necessidade da centelha.

Uma vez que apenas o ar é comprimido as versões do ciclo diesel exigem taxas de compressão muito superiores à dos motores a gasolina. E, maior compressão resulta em mais potência. Também é preciso deixar claro que essa potência não se traduz somente em cavalos, mas sim a um grande aumento do torque. Maior torque, maior capacidade de tração e de transporte de peso.

Além disso, há que se levar em conta que o diesel tem maior capacidade energética que a gasolina, o que contribui para um consumo mais moderado. Outro fator que contribui para a melhoria de consumo é a própria arquitetura do motor diesel. Num diesel, dificilmente sobra resquícios de combustível para queimar, ao passo que nas versões gasolina, isso pode acontecer.

Maior eficiência com mesma quantidade de combustível

Independente da modernidade eletrônica uma das características de evolução dos motores diesel tem sido o aumento da pressão de combustão dos motores. Isso tem proporcionado maior economia e menor emissão de poluentes.
Os motores aspirados, por exemplo, em torno da década de 80, trabalhavam com pressão de combustão na faixa de 85 a 90 bar. Com o advento dos motores turbocomprimidos, da fase Euro I, eles passaram trabalhar com pressões em torno de 120 bar. Depois vieram os Euro II e as pressões internas subiram para 130 ou 140 bar.
Na atualidade, os motores da fase Euro III já trabalham com 150 ou 160 bar de combustão. Nos Euro IV esses valores já pulam para 180 bar, e os que atenderão da norma Euro V para frente deverão suportar pressões internas de combustão na faixa de 200 até 220 bar. Ou seja, em aproximadamente 20 anos a pressão de combustão dos motores diesel mais do que dobraram.
Ler o resto deste artigo »

Alta Rotação

A utilização de motores Diesel de alta rotação com gerenciamento eletrônico em veículos comercias leves levou a diversos avanços técnicos em relação aos motores convencionais, cujo comando da injeção de combustível é totalmente mecânico e de baixa pressão. A primeira evolução foi o sistema chamado common rail, ou galeria única, capaz de dobrar a pressão de injeção para 1.600 bar. Equivale à pressão de um automóvel sobre a área de um dedo polegar.
Uma opção interessante é a utilização de injetores controlados com a tecnologia piezelétrica de última geração. Entre as vantagens estão a precisão e a repetibilidade. O combustível pode ser atomizado em gotas minúsculas de até 20 mícrons e permite uma pré-injeção muito bem controlada. Os injetores piezelétricos requerem menos energia do que injetores com solenóide e proporcionam alta velocidade de abertura e fechamento, além de menor tempo entre as injeções. Eles são capazes de atuar em 1 a 2 milessegundos, impulsionando o combustível a 2.000 km/h através de uma abertura de apenas 0,25 mm².
Ler o resto deste artigo »

Turbo de dois estágios

Não somente as tecnologias de construção dos motores ou dos sistemas de injeção estão avançando a passos largos. Os turbocompressores vêm fazendo sua parte de forma brilhante. Parte essencial dos motores diesel, são eles os responsáveis por boa parte do aumento de performance, potência e eficiência nesses propulsores.
As novas gerações do equipamento já estão se utilizando de um complexo que reúne dois turbocompressores. Esse é um dos primeiros exemplos de turbocompressão de dois estágios. Basicamente o sistema é composto por dois turbocompressores conectados um ao outro em série e, adicionalmente, a um tubo by-pass direcionado para o intercooler. O ar de combustão passa primeiro por um compressor de grande dimensão e baixa pressão, sendo comprimido em função da energia operacional da turbina. O ar pré-comprimido passa para o segundo estágio entrando em um turbo de pequenas dimensões e alta pressão onde é submetido a mais uma compressão, multiplicando a pressão de entrada no motor. O resultado é um processo de turbo compressão de dois estágios de atuação.

Ler o resto deste artigo »

Downsizing também para os motores diesel

Trata-se de uma tendência irreversível, os motores do ciclo Otto ficarão cada vez menores, cilindrada menor, e mais potentes. É uma fórmula que pode parecer contraditória, mas diz respeito à contínua evolução tecnológica e a combinação alguns fatores: cilindros menores, menor atrito interno; câmara de combustão menor, maior economia de combustível; conseqüentemente, níveis de emissões de poluentes mais baixos. Isso tem sido conseguido, quase sempre, com o auxilio de algum sistema de sobrealimentação, que tanto pode ser turbocompressor, blower ou compressor. Ou seja, algum artefato que aumente a capacidade de injeção de ar e combustível nos seus cilindros e aumente a potência.

O que começa a ser uma tendência para os motores movidos a gasolina já ocorre há algum tempo com os propulsores do ciclo Diesel. Desde que os turbocompressores se tornaram uma prática usual na sua concepção, o downsizing se transformou em rotina para os motores do ciclo Diesel.

Ler o resto deste artigo »

Com Diesel ou gás, a mesma potência

Está bastante difundida, principalmente quando se fala em veículos como o taxi ou comerciais leves voltados para rápidas entregas, a tecnologia do gás combustível para os motores do ciclo Otto. Ou seja, os propulsores que foram projetados para funcionar com gasolina, ou álcool. Uma das vantagens proporcionadas pelo gás combustível é o baixo custo de operação. Um dos inconvenientes provocados pelo mesmo combustível é uma perda de potência do motor, que anda em torno dos 30%.

Paralelamente a isso vem sendo estudada e desenvolvida fórmulas que viabilizem os transportes de cargas e de passageiros, que são movidos por motores do ciclo Diesel, a funcionar com gás. Na verdade, existem ônibus urbanos rodando experimentalmente com o gás já há algum tempo. Talvez a maior vantagem que os motores do ciclo Diesel tenham em relação aos do ciclo Otto, quando utilizam o gás como combustível, seja a inexistência da perda de potência.

Ler o resto deste artigo »