quarta-feira, 1 de janeiro de 2020

Downsizing: nem sempre a opção mais lógica

É muito comum que seja atribuído ao refinamento alcançado por motores turbodiesel de alta rotação e cilindrada relativamente baixa uma maior aceitação até em segmentos mais prestigiosos, e até pode ser considerado um desenvolvimento essencial para viabilizar a instalação em modelos com motor na posição transversal como a atual geração do BMW X1 (F48) que no exterior conta com a opção pelos turbodiesel em versões de 1.5L com 3 cilindros ou 2.0L e 4 cilindros. Já em modelos com o motor em posição longitudinal como o BMW X4 cuja atual geração (G02) também não oferece no Brasil algum turbodiesel entre o mais modesto com 4 cilindros compartilhado entre outros com o X1 ou o de 3.0L e 6 cilindros. Mas se por um lado a modularidade é uma estratégia acertada para otimizar os custos do desenvolvimento de uma nova geração de motores, tendo em vista a economia de escala ao aplicá-los a uma maior variedade de plataformas, por outro há de se considerar até que ponto não seria melhor o uso de motores menos sofisticados com cilindrada maior e faixas de rotação consideravelmente mais estreitas em veículos de porte mais avantajado.
No caso específico da linha BMW, caracterizada por uma proposta mais voltada à esportividade e que costuma valer-se de uma distribuição de peso entre os eixos mais próxima de 50% possível visando a melhor manobrabilidade, pode até soar absurdo à primeira vista que simplesmente se considere uma substituição dos motores originais por um de concepção mais bruta como o Cummins ISF3.8 que tem condições de proporcionar desempenho mais do que satisfatório, destacando-se o fato de já ser usado até em veículos com peso bruto total cerca de 5 vezes maior que o de um X4. A princípio ainda pode ser dito em defesa do ISF3.8 que, por um volume físico e peso relativamente pequenos em proporção à cilindrada, também é favorecido nas aplicações utilitárias/comerciais para o qual foi desenvolvido e acaba facilitando o balanceamento de peso entre os eixos de modo a melhorar a capacidade de carga e até compensar em parte o peso de dispositivos de controle de emissões. Outro aspecto que não deixa de ser importante destacar é que até temores quanto aos níveis de ruído, vibração e aspereza (NVH - Noise, Vibration, Harshness) se tornarem desconfortáveis vem sido significativamente atenuados até em motores com uma concepção mais simples, além do fato de ser mais difundido em automóveis de luxo como um SUV da categoria do BMW X4 o uso de coxins hidráulicos do que em caminhões e chassis de ônibus que ainda recorrem mais frequentemente a coxins sólidos, como o Agrale MA10.0 originalmente equipado com o motor Cummins ISF3.8 na versão homologada na norma de emissões Euro-5.
Ainda cabe destacar que o gerenciamento eletrônico proporciona uma maior precisão para atender os limites de emissões hoje em vigor, e dependendo de quais sistemas sejam incorporados fica mais fácil ajustar às condições operacionais em diversos tipos de veículo. Considerando o predomínio dum uso do SCR isoladamente para controle das emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) entre os caminhões e ônibus no Brasil durante a vigência da Euro-5, mesmo que se faça necessário associá-lo ao EGR para atender à Euro-6 quando for implementada no país, vale a pena considerar o efeito das relações de câmbio e diferencial sobre a rotação do motor numa velocidade de cruzeiro confortável e como podem até contribuir para uma redução no consumo do fluido-padrão AdBlue/ARLA-32 necessário ao funcionamento do SCR. Mesmo que uma carga alta de recirculação de gases de escape pelo motor através do EGR "sufoque" demais o desempenho num microônibus que se mantenha numa faixa de rotação mais alta para uma velocidade de referência, pode não ser tão problemático num veículo menor como um SUV médio por um fluxo de EGR não-refrigerado proporcionar maior controle da temperatura em rotações mais contidas e ainda facilitando a autolimpeza ou "regeneração" do filtro de material particulado (DPF).
Não é possível fechar os olhos para o fato da cultura automobilística na Europa ainda manter a idéia de que alta cilindrada deva ser penalizada, reforçada durante a austeridade do imediato pós-guerra e que vem apresentando uma retomada em função da histeria ecoterrorista e justificando o custo inicial da implementação de soluções mais sofisticadas, que viabilizam desempenho satisfatório em meio a normas de emissões que tem se tornado às vezes um tanto exageradas. É previsível que tais condições influenciem projetos de fabricantes europeus mesmo que tenham operações industriais em diferentes continentes como é o caso da BMW que produz o X4 nos Estados Unidos, Rússia, Tailândia e Índia, mesmo que em alguns desses mercados pudesse soar menos absurdo crer que um motor de cilindrada mais alta pudesse eventualmente se tornar até uma opção mais competitiva para quem não abra mão de um turbodiesel. Trazendo a análise para uma perspectiva mais focada na competitividade da opção turbodiesel diante da ignição por faísca, a incidência de impostos nos Estados Unidos não considerar a cilindrada pode ser um bom pretexto para motores com 4 cilindros de 3.8L e comando de válvulas no bloco sincronizado por engrenagens como é o caso do Cummins ISF3.8 eventualmente serem uma opção mais competitiva diante de outros de 2.0L a 3.0L com 4 ou 6 cilindros e a complexidade do comando de válvulas duplo no cabeçote sincronizado por corrente além de em alguns casos também terem uma quantidade maior de turbocompressores. E mesmo no Brasil onde ainda há uma influência da cilindrada nas alíquotas de impostos incidentes sobre veículos, principalmente do IPI, é importante destacar que a configuração de tração nas 4 rodas com um câmbio automático de 8 marchas dotado de uma relação mais curta da 1ª marcha análoga ao efeito de uma "reduzida" permitir a homologação com algum motor turbodiesel mesmo que a capacidade de carga permaneça abaixo de uma tonelada e tenha acomodação para menos de 9 passageiros além do motorista.
Tendo em vista fatores que vão desde jogadas políticas por trás da tributação de veículos, até outros de maior relevância num âmbito estritamente técnico como a aptidão da plataforma a receber motores de concepções mais diversificadas, em pouco tempo já se pode deduzir que o downsizing é uma faca de dois gumes. Naturalmente alguns consumidores que observam o conjunto completo do veículo até podem preferir que se busque deixar um turbodiesel moderno o mais próximo possível das reações de similares a gasolina, mas às vezes uma maior rusticidade não chega a ser um empecilho para conciliar desempenho com facilidade de manutenção, e nisso perde-se a oportunidade de usar motores que tem até mesmo acesso mais fácil a alguns componentes durante procedimentos de manutenção. Enfim, se há algumas circunstâncias em que uma cilindrada maior não sacrifique a economia de combustível e possa até favorecer a durabilidade, o downsizing nem sempre é a opção mais lógica.

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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