sexta-feira, 21 de outubro de 2016

Uma reflexão sobre os atuais dilemas do downsizing em motores de ignição por faísca

Em meio a cenários regulatórios mal-formulados e com intuito meramente arrecadatório, o downsizing conquistou espaço como uma das principais estratégias da indústria automobilística para conciliar desempenho, uma tributação mais favorável, e o cumprimento de normas de emissões cada vez mais rigorosas e até certo ponto irrealistas. Enquanto motores de ignição por faísca dotados de indução forçada por turbocompressor e cilindrada reduzida passam a conquistar espaço mesmo em segmentos onde a alta cilindrada frequentemente acompanhada por uma maior quantidade de cilindros era vista como uma distinção de prestígio e sofisticação, no entanto, surgem novas dúvidas quanto à real eficácia de tais medidas no tocante à preservação ambiental e, principalmente, como uma alternativa viável frente ao Diesel.

A evolução tecnológica que atingiu os turbocompressores ao longo dos últimos 20 anos é, sem sombra de dúvidas, uma das principais razões que levou a uma maior aceitação em todos os segmentos de mercado. Desde a redução da inércia mediante o uso de materiais mais leves e um perfil aerodinamicamente otimizado das palhetas dos rotores de turbinas e compressores, passando pela sofisticação do turbo de geometria variável até a integração com o sistema de gerenciamento eletrônico de injeção e ignição dos motores, o incômodo atraso na pressurização conhecido como "turbo-lag" torna-se menos intenso e portanto o desempenho sofre menos alterações nas distintas condições de temperatura e pressão atmosférica que possam ser encontradas durante a operação do veículo. Comparado ao supercharger de acionamento mecânico, mais conhecido como "blower" e que foi muito usado pela Mercedes-Benz (com a denominação Kompressor) até poucos anos atrás, o turbo também proporciona uma compensação de altitude mais eficaz ainda que às custas de uma velocidade mais elevada que o conjunto rotor atinge conforme o ar torna-se mais rarefeito.
De fato, o turbocompressor não deixa de ser um bom aliado tanto do desempenho quanto das emissões, visto que a menor variação da massa de ar admitida pelo motor ao menos em tese também deveria levar a uma combustão mais completa. No entanto, o resultado acaba não se mostrando tão satisfatório à medida que se depositam expectativas exageradas no dispositivo como uma justificativa para impor fatores de carga mais elevados que podem colocar em xeque não apenas a durabilidade mas também o impacto na eficiência geral em diferentes veículos e condições de uso. As emissões de óxidos de nitrogênio (NOx), calcanhar-de-Aquiles do ciclo Diesel e pivô do escândalo de emissões envolvendo a Volkswagen no ano passado, também se tornam problemáticas num motor de ignição por faísca submetido a fatores de carga elevados que acabam resultando em um aumento excessivo da temperatura do motor, a ser contornado mediante enriquecimento na proporção de combustível pela massa de ar admitida pelo motor e portanto anulando a proposta de uma redução no consumo que seria o principal argumento a favor da introdução de motores cada vez menores.

Seria equivocado negligenciar a maior presença da injeção direta em motores de ignição por faísca, tanto naturalmente aspirados como o 2.0 Duratec Direct usado no Ford Focus quanto turbo como o 1.4TSI que a Volkswagen aplica ao Golf. Uma das justificativas para tal recurso é a redução nos riscos de ocorrência da pré-ignição (detonação/"batida de pino") ao operar com gasolina e uma taxa de compressão mais elevada e otimizada para o etanol mas, com o combustível injetado nas câmaras de combustão ainda na fase líquida e cuja vaporização passa a depender do aquecimento aerodinâmico ao qual a carga de admissão é submetida pela compressão, as emissões de hidrocarbonetos crus também sofrem um incremento. Ainda que os vapores não-queimados de gasolina e/ou etanol e resquícios oleosos recirculados do cárter para a admissão pela blow-by não sejam tão nítidos a olho nu como o material particulado expelido por motores Diesel com um débito de injeção excessivo, são igualmente problemáticos tanto pela contaminação atmosférica quanto pelo desperdício de recursos energéticos.
A recente introdução no mercado brasileiro de uma versão do Golf equipada com o motor 1.0TSI também fomenta discussões. Chegou a haver alguma dúvida quanto à real possibilidade dessa aplicação, considerando a relação que se faz entre a cilindrada e o prestígio de um veículo principalmente em função do viés um tanto depreciativo que norteou a implementação de uma alíquota diferenciada do Imposto sobre Produtos Industrializados (IPI) para veículos equipados com motor de até 1000cc no começo da década de '90 com os chamados "carros populares". O impacto do custo de produção mais elevado que acompanha os conceitos do downsizing tornando improcedente o estigma de "pobreza" frequentemente associado a essa faixa de cilindrada já seria suficiente para justificar uma cilindrada ligeiramente maior, esbarrando apenas numa estrutura tributária que não trata a eficiência energética como verdadeira prioridade. Nesse contexto, cabe uma menção especial à Peugeot pela "ousadia" de trazer o motor PureTech de 3 cilindros apenas com a cilindrada de 1.2L ao invés de vir acompanhado pela versão de 1.0L disponível no exterior. Mesmo considerando que no mercado brasileiro o PureTech ainda é comercializado apenas naturalmente aspirado, ao compararmos os valores de potência e torque do 1.0 e do 1.2 nas respectivas faixas de rotação, não é difícil deduzir que sob um ponto de vista mais técnico que burocrático a decisão da Peugeot foi acertada. Convém frisar também a questão das emissões, nesse caso baseando-se em especificações do mercado europeu onde o 1.0 de acordo com o padrão de testes NEDC emitiria 102g/km de dióxido de carbono (CO² - "gás carbônico") e o 1.2 em especificação padrão emite 104g/km, embora esteja também disponível uma especificação de baixas emissões restrita a 99g/km sem prejuízos ao desempenho do motor.

Em meio a polêmicas recentes quanto ao impacto efetivo do downsizing sobre as emissões de poluentes, a medida começa a ser posta em xeque por fabricantes que já revelam um interesse em recorrer a uma redução menos drástica da cilindrada e taxas de compressão mais moderadas, não apenas para que as condições do processo de combustão permaneçam menos propícias à formação de NOx mas que um enriquecimento da proporção ar/combustível com o intuito de evitar superaquecimento também se torne desnecessário. Há precedentes históricos para tal estratégia, embora o objetivo nem sempre estivesse relacionado às emissões. Enquanto nos Estados Unidos a cilindrada até hoje não exerce tanta influência sobre o regime tributário ao qual os veículos estão submetidos, favorecendo a preferência local por motores enormes e de uma concepção considerada obsoleta por concorrentes europeus e japoneses, no Brasil a prioridade era compensar a baixa octanagem da gasolina quando a potência declarada pelo fabricante tinha um peso maior que a cilindrada na composição das alíquotas de impostos.

Por mais que no mercado brasileiro o downsizing seja enaltecido como uma espécie de "prêmio de consolação" por críticos ferrenhos de uma eventual liberação do Diesel em veículos leves, como é o caso do jornalista Fernando Calmon e de alguns políticos corruptos que fizeram de tudo para afundar a Petrobras, criou-se toda uma expectativa que está se mostrando incoerente com a realidade. Toda tecnologia automotiva envolve algum comprometimento, e as prioridades do projeto devem ser claramente definidas. Enfim, mesmo diante de um cenário regulatório que prioriza o parasitismo estatal em detrimento da eficiência energética, o downsizing que parecia "milagroso" para conciliar metas de redução do consumo de combustível e emissões com o desempenho desejado pelo consumidor também pode, dependendo da proporção, se tornar um tiro no pé.

4 comentários:

  1. Sempre fui contra essa tributação por cilindrada, consegue ser mais incoerente que o antigo método baseado pela potência mesmo. No que dependesse de mim, hoje o downrevving estaria mais forte que o downsizing.

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  2. Fora tudo isso, carro turbo ainda fica quase sempre com os plásticos e as borrachas de dentro do cofre do motor tudo ressecada e rachando por causa do calor que não é ventilado para fora como precisa.

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  3. Já depositei mais esperança no downsizing por uma possibilidade de melhorar o rendimento dos carros a álcool e dos flex, mas o aproveitamento por parte da indústria não foi tão bom quanto poderia parecer inicialmente.

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    1. Realmente não tem uma boa justificativa para a inércia dos fabricantes instalados no país, que permaneceram mais interessados em fazer gambiarras se valendo de um memento de euforia ao invés de procurar soluções realmente eficazes para conciliar o uso de combustíveis com especificações tão diferentes num mesmo motor.

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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