terça-feira, 22 de janeiro de 2013

Diesel e injeção eletrônica: uma relação de amor e ódio

Um dos assuntos mais polêmicos relacionados aos motores do ciclo Diesel é o uso de sistemas de injeção eletrônica: por mais que venha oferecendo vantagens práticas em aplicações urbanas e rodoviárias, ainda é encarado com algum ceticismo por diferentes perfis de operação, desde off-roaders receosos quanto a uma limitação na capacidade de incursão por ambientes severos, eliminando uma das principais vantagens em comparação com motores de ignição por faísca, até adeptos de combustíveis alternativos como óleos vegetais temerosos quanto aos danos provocados por uma eventual polimerização da glicerina em função das temperaturas operacionais menores.

Enquanto num motor de injeção mecânica não há maiores dificuldades para a transposição de áreas alagadiças, bastando proteger a admissão com uma tomada de ar elevada (snorkel) para proteger contra o calço hidráulico, um sistema eletrônico requer um melhor isolamento para proteger os contatos elétricos e os módulos de controle contra a umidade e outros fatores ambientais que possam prejudicar a operação, mais notadamente lama e poeira.

Uma característica que acaba evidenciada com o gerenciamento eletrônico é a facilidade em se obter potência e torque notavelmente superiores conciliados sem sacrificar muito a economia de combustível, como a geração mais recente da Mitsubishi L200 Triton. Em alguns mercados, o modelo é oferecido com diferentes versões do motor 4D56, com injeção direta, 16 válvulas, turbo e intercooler, variando entre 127 e 178cv de potência e 25 a 36mkgf de torque de acordo com o mapeamento da injeção. Vale lembrar que algumas versões mais rústicas, com apenas 8 válvulas, injeção indireta e sem gerenciamento eletrônico, não passavam de 95cv na L200 quadrada.

Tomando por referência o segmento de veículos de luxo, exemplificados pelo Citroën C6, pode-se notar na injeção eletrônica uma maior facilidade em manter o conforto acústico a bordo: com o sistema common-rail, em que um duto de pressurização é compartilhado entre os injetores que atendem a todos os cilindros do motor, a possibilidade de alternar múltiplos jatos durante o mesmo ciclo de injeção reduz significativamente os ruídos e asperezas que durante décadas foram um estereótipo fortemente associado ao Diesel, com uma quantidade menor de combustível injetada antes do jato principal. As pressões de injeção alcançadas por esse sistema, na ordem de 1000 a 1800 bar, superiores à que pode ser obtida com bombas distribuidoras (tanto as lineares quanto as rotativas), acabam por concorrer para uma redução de ruídos ao viabilizar o processo de combustão com taxas de compressão ligeiramente mais baixas, devido à maior superfície de contato entre o combustível pulverizado com mais precisão e o ar, que devido à menor compressão possível de ser usada em conjunto com o sistema common-rail acaba proporcionando uma temperatura menos elevada, importante para reduzir a formação de óxidos de nitrogênio durante o processo de combustão.

A injeção eletrônica acaba por mostrar-se particularmente vantajosa em motores mais compactos e leves, como o 1.9JTD que era usado no Alfa Romeo 146, com incremento levemente superior a 25% no torque em comparação com o antecessor de injeção mecânica. É provável que para tanto tenha colaborado também de forma significativa a adoção da injeção direta, que acabou viabilizada pela aptidão do sistema common-rail a operar sob compressões mais baixas, colaborando para um incremento na durabilidade do motor mesmo com o uso de componentes menos reforçados, para reduzir a inércia e permitir que se estique a faixas de rotação mais elevadas com facilidade.

Devido à aptidão para operar sob compressões mais suaves, a injeção eletrônica pode até mesmo servir bem ao propósito de converter motores de ignição por faísca ao ciclo Diesel, o que poderia ser uma boa opção para reabilitar "banheiras" como o Ford Taurus. Os resultados obtidos pela Mazda com o motor SkyActiv-D, com uma taxa de compressão de míseros 14:1, trazem boas expectativas...

A menor incidência da formação excessiva de material particulado, embora esteja mais vinculada a uma manutenção criteriosa, também é constantemente apontada como uma vantagem trazida pela injeção eletrônica devido à possibilidade de ajustar o volume de combustível de acordo com o volume e densidade do ar da admissão em tempo real, mas nada impede que o mapeamento dos ciclos de injeção sejam alterados visando até mesmo a infame "fumaça preta".

Mesmo em motores com injeção indireta, como o 5L-E usado pela Toyota em algumas versões antigas da Hilux e até mesmo em algumas recentes destinadas a mercados africanos, ou o V8 de 6.5L que foi usado em caminhonetes full-size das marcas Chevrolet e GMC, o gerenciamento eletrônico pode-se fazer presente, ainda que não tenha toda a precisão de uma injeção direta, como no sistema common-rail. No caso, acaba não proporcionando tantas vantagens como ocorre ao se conciliar o gerenciamento eletrônico à injeção direta, mas teve alguma popularidade no mercado americano devido à obrigatoriedade da plataforma eletrônica de diagnóstico de falhas OBD-II nos veículos novos fabricados a partir de 1995.

Por mais que a injeção mecânica tenha qualidades já comprovadas e reconhecidas, a eletrônica também vem oferecendo benefícios que mesmo o maior opositor não pode negar...

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Nem sempre é viável manter as relações de marcha originais após converter um veículo para Diesel, em função dos regimes de rotação diferenciados. Portanto, uma alteração das relações de diferencial ou até a substituição do câmbio podem ser essenciais para manter um desempenho adequado a todas as condições de uso e a economia de combustível.

It's not always viable to retain the stock gear ratios after converting a vehicle to Diesel power, due to different revving patterns. Therefore, some differential ratio or even an entire transmission swap might eventually be essential to enjoy a suitable performance in all driving conditions and the fuel savings.

Mais informação sobre relações de marcha / more info about gear ratios
http://dzulnutz.blogspot.com/2016/03/relacao-de-marcha-refletindo-sobre.html