quarta-feira, 23 de dezembro de 2020

Rápida observação: Fiat Strada e Grand Siena com motor Fire, e como a relação entre cilindrada e compressão em motores de ignição por faísca poderia favorecer motores Diesel com uma quantidade menor de cilindros

Usuários com os mais diversos perfis e que poderiam ser bem atendidos caso a opção pelo motor Diesel fosse menos restrita, desde quem usa pick-ups pequenas como a Fiat Strada efetivamente a trabalho até taxistas que em alguns casos ficam divididos entre o gás natural ou expectativas de economia em torno do motor 1.0 num sedan compacto (pero no mucho) como o Fiat Grand Siena, podem ser beneficiados por soluções que o público generalista hoje consideraria pouco ortodoxa pelas mais diversas razões. Um aspecto que já foi mais controverso, a quantidade de cilindros do motor já começou a ser derrubada em meio à ascensão dos motores de 3 cilindros na faixa de 1.0L em carros "populares", ainda que não tenha se tornado uma unanimidade tomando como exemplo a linha de motores Fire que a Fiat ainda oferece em versões flex de 1.0L a 1.4L com 4 cilindros e 8 válvulas. Esse mesmo motor 1.4 que permanece em uso nas configurações mais simples da Fiat Strada, e com a opção de predisposição para a conversão ao gás natural no Grand Siena visando atender especificamente ao segmento de táxis, é muito favorecido pela imagem de simplicidade de manutenção que reforça o comodismo em torno da ignição por faísca, e a princípio uma das poucas possibilidades de recuperar a competitividade de motores Diesel em meio à complexidade agregada pelas novas gerações dos dispositivos de controle de emissões cada vez mais sofisticados passaria exatamente por uma simplificação no motor propriamente dito.
Enquanto um motor de ignição por faísca com injeção sequencial nos pórticos de válvula naturalmente aspirado já dispensa até o filtro de material particulado, antes considerado um calcanhar de Aquiles dos turbodiesel modernos e já se difundindo à medida que a injeção direta ganhou espaço até nos motores a gasolina em mercados com normas de emissões mais rígidas, o desafio de conciliar bom desempenho à observância de regulamentações ambientais ganha contornos diferentes quando se trata dos Diesel. Não se pode esquecer que historicamente a ignição por compressão sempre exigiu graus maiores de precisão para proporcionar um processo de combustão ao menos aparentemente limpo, tendo em vista não só ter um parâmetro a menos para controlar devido à ausência de velas de ignição quanto a maior dificuldade para proporcionar uma vaporização mais completa de um combustível pesado como o óleo diesel, e que tentar simplesmente enriquecer a proporção de combustível pela carga de ar de admissão tem resultados desfavoráveis à eficiência e durabilidade do filtro de material particulado a longo prazo. Tornou-se mais comum o uso do sistema SCR nos últimos anos até em motores turbodiesel destinados a veículos leves em países onde é permitida essa opção, valendo-se da solução-padrão AdBlue/ARLA-32/ARNOx para reduzir os teores de óxidos de nitrogênio (NOx) ao reagir com os gases de escapamento, tendo em vista que uma proporção mais pobre de combustível na maioria dos casos leva a temperaturas mais altas por conta da menor absorção de calor latente de vaporização pelo combustível injetado durante cada ciclo de combustão.
Mas um ponto digno de nota, e que poderia favorecer a redução da quantidade de cilindros como uma alternativa para viabilizar a continuidade de motores turbodiesel em modelos de entrada, é o fato das taxas de compressão em motores de ignição por faísca com injeção nos pórticos de válvula depender da cilindrada para proporcionar uma razoável segurança ao operar com gasolina comum, e que no caso dos motores flex pode não ser a mais adequada para explorar adequadamente as vantagens do etanol ou do gás natural. No caso dos motores Fire, mesmo que o 1.0 ainda oferecido no Grand Siena tenha comando de válvulas sem variação de fase enquanto no 1.4 Evo oferecido no mesmo modelo e na Strada já tem a variação na admissão, as taxas de compressão são de 13:1 para o menor e 12,35:1 para o maior. Já com os motores GSE/Firefly que substituem o Fire, com 3 cilindros na versão 1.0 enquanto o 1.3 mantém a configuração com 4 cilindros, alcança 13,2:1 de compressão mesmo que o volume individual de cada cilindro seja maior que no 1.0 Fire apesar de ser menor que no 1.4 da linha de motores antiga, também é interessante destacar a importância da variação de fase na admissão e no escape, podendo proporcionar até certo ponto uma modulação da compressão dinâmica que remeta ao efeito Atkinson observado na maioria dos híbridos. Considerando que nos Diesel uma taxa de compressão elevada é essencial para o processo de combustão, além da faixa de rotação geralmente mais estreita tornar redundante a variação de fase no comando de válvulas, já não se justificaria reduzir a compressão em função da cilindrada.

2 comentários:

  1. Enquanto o motor a gasolina continuasse sendo mais barato, a princípio seria mais difícil que uma versão a diesel com um motor mais rústico agradasse a quem não fosse comprar uma caminhonete já com a intenção de botar para trabalhar. Diferente do que se vê com as caminhonetes médias que viraram um sedan com caçamba e são caras demais para botar para moer.

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    1. Questão de prioridades, apesar de poder eventualmente ocorrer como na época que motores Diesel começaram a ter mais demanda nas pick-ups grandes quando até particulares passavam a adaptar o MWM 229 de 3 cilindros na expectativa de economizar mais.

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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
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