Diesel: muita força em baixas rotações

Basicamente isso tem a ver com a forma que cada um foi projetado. Os motores a diesel, por exemplo, tem um curso de pistão mais longo, o que significa que ele percorre uma distância relativamente longa para cima e para baixo a cada ciclo de funcionamento. Em função dessa “longa” distância ele alcança um número de giros menor, geralmente em torno de 2.000 ou 3.000 rpm no caso de um motor diesel de grande porte.

Um motor a gasolina, principalmente se for um carro de corrida da F1, tem outro conceito de construção. Os pistões têm maior diâmetro, porém, tem curso curto. Ou seja, se ele tem uma distância menor a percorrer, tanto para cima quanto para baixo, ele poderá fazer isso de forma muito mais rápida. Os motores da F1 atual chegam a funcionar em regimes de rotações de até 19.000 rpm.

Portanto, o curso longo e as baixas rotações proporcionam um grande torque, o que faz com que o motor a diesel seja ideal para o trabalho, para a movimentação de carga e o transporte. Mas, com o advento de novas tecnologias, estão sendo desenvolvidos motores movidos a diesel que funcionam em regimes de giros mais altos, que são destinados às pickups e aos automóveis.

Mesmo motor, várias potências

Os motores diesel, ao longo dos anos, tiveram um conjunto de evoluções. As novas tecnologias empregadas mostram que o propulsor diesel é capaz de atingir e superar os futuros limites de emissões. Dentre as evoluções conquistadas, podemos citar o sistema de injeção eletrônica Common Rail, que surgiu em veículos pesados na década de 90 e oferece o gerenciamento da injeção de combustível nos motores eletrônicos, reduzindo ruído, além de proporcionar diminuição da emissão de poluentes e de consumo de combustível.

Com o advento dos motores eletrônicos a faixa de potência tornou-se mais ampla. Um modelo de motor pode atender diversos tipos de aplicações. Em outras palavras, um mesmo motor, com a mesma capacidade cúbica pode ter potências e torques que podem variar, por exemplo, com a modificação da calibragem na ECU (central eletrônica).

Isso é especialmente benéfico para os frotistas, que não precisam ter estoque de peças para cada modelo de motor. Uma mesma listagem de peças de reposição serve para vários motores da mesma família.

Benefícios do Common Rail

A tecnologia dos motores do ciclo Diesel avançou de forma extraordinária nos últimos tempos. Um dos grandes exemplos dessa evolução deve-se ao advento do sistema de injeção Common Rail. No Brasil, onde os motores diesel estão presentes apenas nos veículos comerciais, picapes e jipes, o Common Rail é utilizado desde de 2001, e mais de 50% da produção atual de veículos comerciais está equipada com o moderno sistema.

A tecnologia Common Rail tem potencial para melhorar cada vez mais os motores movidos a diesel. Com este sistema, que fica ainda mais eficiente se combinado com outras tecnologias,  é possível cumprir até as mais exigentes normas sobre emissões atualmente em vigência em todo o mundo.

Desde 1990 as emissões de monóxido de carbono, óxido de nitrogênio, e hidrocarbonetos foram reduzidas em 95% nos motores a diesel. O desenvolvimento continuado do Common Rail garante que esse tipo de propulsor consuma 30% menos combustível que o motor à gasolina, emitindo quase 25% menos de CO2. Ou seja, os motores do ciclo diesel nunca foram tão limpos quanto na atualidade. Isso significa que essa tecnologia é atual para os nossos dias, mas pode ser ainda mais promissora para o futuro.

Motores eletrônicos III

Independente do que a tecnologia eletrônica tem trazido de benefícios para os motores movidos a diesel na atualidade, as pesquisas não param nunca. Com se sabe, praticamente não existem limites para o que se pode ser desenvolvido.

Olhando um pouco para o futuro já se pode vislumbrar o que a eletrônica poderá fazer em prol dos usuários dos motores diesel. Com o rigor cada vez maior das normas de controle das emissões de poluentes, um dos caminhos para atender a essas exigências é um sistema de múltiplas injeções de combustível. Já existe no mercado a possibilidade da dupla injeção de combustível, com uma pré-injeção seguida da injeção principal, em um mesmo ciclo de alimentação do cilindro. Mas as pesquisas apontam para sistemas muito mais sofisticados com, por exemplo, cinco injeções. Estudos apontam para duas pré-injeções, uma injeção principal e duas pós-injeções, bem atrasada, para regeneração do filtro de particulado. Mas essas ainda são situações bastante adiantadas, previstas para serem viáveis e necessárias a partir da entrada das exigências das normas Euro IV, mas só possíveis com o uso da eletrônica.

Motores eletrônicos II

A adoção do “common rail” nos motores diesel eletrônicos veio para mudar totalmente o panorama do funcionamento desses propulsores. Houve uma grande evolução em todos os aspectos do trabalho dos motores que são movidos com esse combustível. Um dos benefícios mais importantes é o fato de que ele pode permitir múltiplas injeções de combustível em um mesmo ciclo de alimentação. Em alguns casos, por exemplo, se tem uma pré-injeção (também conhecida como injeção piloto) que prepara a câmara de combustão para a injeção principal, que contribui para redução de ruído do motor.

Em uma primeira fase do seu funcionamento é introduzida uma pequena quantidade de combustível. Quando esse diesel queima é feita a injeção principal, que se dá com maior suavidade, proporcionando uma redução de ruídos significativa ao funcionamento do motor. A diferença de um propulsor diesel que usa esse recurso, em comparação com um diesel convencional, é expressiva. Essa é uma tecnologia que, entre outros benefícios, proporciona ao usuário maior suavidade de funcionamento do propulsor e aumento de conforto.

Motores eletrônicos I

Uma coisa que pouca gente sabe é que os motores eletrônicos têm uma espécie de “dispositivo” de proteção para os componentes do powertrain. Para alguns pode ficar a sensação inicial de que os motores eletrônicos podem não ser tão “potentes” quanto os mecânicos nos primeiros instantes de aceleração. Isso não é verdade.

O que acontece é que nos motores mecânicos a potência e o torque são transmitidos para caixa de marchas, cardã, diferencial e todo o sistema de transmissão de uma forma bruta. Se não houver o perfeito controle do motorista na utilização do sistema de embreagem, todo o conjunto poderá receber constantes trancos e, eventualmente, até quebrar. Levando-se em consideração principalmente os veículos de transporte de carga, qualquer desatenção nas arrancadas ou mudanças de marchas resulta em um tranco muito forte.

Nos motores eletrônicos a entrega do torque e potência é feito de forma gradual, de maneira a preservar o conjunto de transmissão. Essa é uma “estratégia” contida do módulo de comando da central eletrônica, garantindo a vida útil do conjunto de transmissão.

Diesel: formas de injeção

O sistema de injeção, em qualquer tipo de motor, é o grande responsável pelo seu bom funcionamento, pelos baixos níveis de emissões de poluentes e pela economia de combustível. Nas versões diesel isso não é diferente. Em poucas palavras explicamos, a seguir, os tipos mais usuais de sistema de injeção, ainda que na atualidade todos caminhem para o common rail. 

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Funcionamento: diesel x gasolina

O básico todo mundo sabe: nos motores de combustão interna a maioria dos órgãos mecânicos do propulsor diesel são praticamente os mesmos de uma unidade movida a gasolina. Na maioria dos casos também são semelhantes os seus ciclos de funcionamento: admissão, compressão, admissão e expansão e escape. A principal diferença no seu funcionamento reside na forma como é “provocada” a explosão. Em uma versão diesel a mistura do combustível é inflamada pelo aquecimento do ar sob o efeito da compressão, enquanto nos motores movidos a gasolina é necessária uma faísca ― expelida por uma vela de ignição ― para que ele entre em funcionamento.

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Torque plano, trunfo dos motores diesel

Além dos altos níveis de confiabilidade, economia, torque, baixas emissões de gases e uma série de outros predicados, um deles torna os motores movidos a diesel excepcionais para o trabalho: são os motores que tem a característica do torque plano.Isso nada mais é do que um projeto onde motor e sistema de gerenciamento, na atualidade quase sempre Common Rail, que produz o maior torque ― o maior ponto de força do motor ― em uma ampla faixa de rotações. Por exemplo, estamos acostumados a ler que determinado motor tem torque máximo de 45,0 kgfm a 4.000 rpm, ou seja, seu momento máximo de força situa-se nessa rotação específica. Em rotações abaixo ou acima dessas 4.000 rpm a força se reduz sensivelmente.

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Downsizing é a palavra do momento

O avanço tecnológico dos motores diesel não pára um segundo sequer. A todo o momento surgem novas idéias, conceitos e conhecimentos, que vão sendo agregados a esses propulsores de forma a torná-los cada vez melhores e mais eficientes.

A palavra do momento para os modelos do ciclo Diesel é downsizing, ou seja, a redução de motores para produzir unidades com menor tamanho e peso, porém muito mais eficientes do que seus semelhantes anteriores. A tendência é muito bem vinda no aspecto ecológico, já que ajuda a reduzir emissões tanto pelo menor tamanho (o que ajuda na aerodinâmica, distribuição de peso do veículo e na redução do consumo) quanto pela melhor eficiência. Um exemplo são os motores de quatro cilindros que estão aptos a desenvolver potência máxima entre 150 cv e 206 cv.

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