sexta-feira, 8 de abril de 2022

Breve reflexão: como um improvável motor turbodiesel de 1 cilindro poderia ser mais desejável do que inicialmente parece

Com as novas gerações de alguns veículos compactos perdendo a opção por motores turbodiesel, até no caso daqueles de fabricação brasileira que a tinham disponível para exportação como a Fiat Strada, uma série de questionamentos pode ser levantada. Desde o custo e complexidade acarretado por sistemas de gerenciamento eletrônico cada vez mais sofisticados e precisos até os eventuais inconvenientes práticos dos principais métodos de controle das emissões de material particulado e óxidos de nitrogênio (NOx), a situação parece desafiadora demais para ser abordada de uma forma mais ortodoxa. Mas assim como em segmentos mais generalistas uma diminuição da quantidade de cilindros foi bem assimilada, apesar de ter ocorrido numa proporção bem menos radical, eventualmente uma configuração improvável possa constituir ao menos um bom quebra-galho para quem priorize efetivamente o caráter utilitário tanto de um motor Diesel quanto de uma caminhonete pequena por exemplo.
Especificamente com relação à geração anterior da Fiat Strada, que teve entre os motores turbodiesel de acordo com as certificações de emissão e particularidades regionais de cada mercado de exportação um motor aspirado de 1.9L e injeção indireta, um turbodiesel de 1.7L ainda com injeção indireta, e ainda os 1.9 JTD e 1.3 Multijet já incorporando a injeção direta common-rail gerenciada eletronicamente, pode ser fácil justificar o impacto do custo e da dificuldade para acomodar um filtro de material particulado (DPF) e um reservatório para o fluido-padrão AdBlue/ARLA-32/ARNOx-32 indispensável no sistema SCR de pós-tratamento dos gases de escape para redução dos NOx. Portanto, a idéia de um motor mais compacto em proporção a uma mesma faixa de cilindrada já soa desejável para simplificar a instalação tanto do próprio motor quanto de periféricos como o DPF e a parafernália associada ao SCR, e nisso até a improvável hipótese de tentar um motor monocilíndrico pode parecer tentadora. Assim como pick-ups de outras categorias tiveram com mais força a partir da década de '70 uma "dieselização" feita muito às pressas no mercado brasileiro com a adaptação de motores originalmente destinados ao uso em tratores agrícolas, certamente uma abordagem análoga pareceria razoável, embora hoje algumas discrepâncias entre normas de emissões e a incompatibilidade de um motor com injeção totalmente mecânica a novas regulamentações de segurança veicular exigindo controles eletrônicos de tração e estabilidade passam a ser especialmente desafiadoras.

Embora esteja longe de ser o único fator determinante das aptidões de um motor a alguma condição de uso, é de se esperar que uma diferença na quantidade de cilindros exerça uma influência considerável nas reações, e nesse contexto vale até tomar como referência o mercado motociclístico, no qual tende a haver uma maior variação desse parâmetro em faixas de cilindrada próximas. Cabe até comparar uma Kawasaki Ninja 400 com motor de 2 cilindros em linha que "enche" melhor de médias a altas rotações e uma Suzuki DR-Z 400 cujo motor de 1 cilindro responde melhor entre baixos e médios regimes, mas daí a especificar qual seria melhor em todos os sentidos já fica impossível sem avaliar o perfil de uso e as prioridades de cada piloto. Outro aspecto a lembrar é que, dadas as cilindradas normalmente maiores que se observa atualmente no mercado automobilístico, nem sempre se vai poder partir do princípio que uma diminuição da quantidade de cilindros vá ser suficiente para assegurar um tamanho mais compacto e uma redução de peso entre motores aplicáveis a um mesmo veículo em proporção idêntica à que pode ocorrer considerando duas motos para as quais uma diferenciação se encontra refletida até nas curvas de potência e torque bem mais distintas do que a cilindrada sugere.

Num primeiro momento, pode parecer até mais fácil justificar que um motor Diesel monocilíndrico de 0.9L como o usado no triciclo Gurgel TA-01 pudesse mesmo com aspiração natural ser suficiente para atender a um carro pequeno e leve como um Ford Fiesta Mk.4 "chorão", que dispunha nas versões mais austeras oferecidas no Brasil uma versão de 1.0L do motor Endura-E com 4 cilindros a gasolina, e até a disponibilidade do motor Diesel Endura-D de 1.8L ainda aspirado com 4 cilindros e injeção indireta soa mais fácil para justificar um motor essencialmente agrícola sem gerenciamento eletrônico que se tornou indispensável em veículos mais novos. Guardadas as devidas proporções, além das discrepâncias que já se costuma observar tanto com relação a potência e torque específicos entre um motor Diesel e um com ignição por faísca quanto pelas curvas de potência e torque e os regimes de rotação, pode parecer que a idéia de adaptar um motor monocilíndrico seja totalmente impraticável, mas nesse caso ainda caberia se observar como opções em diferentes faixas de cilindrada ou eventualmente até a indução forçada iriam proporcionar uma maior competitividade quanto ao desempenho. Assim como motores Diesel por volta de 1.4L costumavam apresentar desempenho próximo ao de concorrentes na faixa de 1.0L a gasolina, já tomando por referência a aspiração natural em ambos os casos, o correto seria levar o mesmo padrão em consideração nesse contexto.
E nesse caso específico do motor Endura-E, que foi basicamente uma atualização do antigo motor Kent, vale destacar que chegou a ter versões "industriais" direcionadas a aplicações tão diversas quanto as que ainda hoje se vê um motor Diesel monocilíndrico em regiões onde o controle de emissões tem um rigor menor. Historicamente, apesar de diferentes quantidades de cilindros já terem sido usadas em motores destinados ao uso veicular, acaba sendo mais comum culturalmente que se aceite adaptações destes em equipamentos diversos ao invés de outro essencialmente estacionário e com menos cilindros na mesma faixa de cilindrada a um automóvel. Pode-se atribuir a esse fator um desinteresse pelo desenvolvimento de soluções de gerenciamento eletrônico que viabilizassem incorporar motores monocilíndricos junto ao mercado automobilístico em meio ao recrudescimento das normas de emissões, e eventualmente usar essa configuração tão austera como uma opção para atender consumidores de perfil mais austero que no fim das contas são cada vez mais negligenciados pelos fabricantes.

Até veículos homologados no Brasil como "utilitários" a exemplo do Suzuki Jimny, para os quais já fica assegurado o direito ao uso de motores Diesel, também poderiam ser beneficiados com uma improvável disponibilização de algum turbodiesel monocilíndrico na faixa por volta de 1.5L de cilindrada, próxima à do motor Renault K9K com 4 cilindros que chegou a ser usada durante o ciclo de produção espanhola desse modelo. Além da questão de custo, que poderia eventualmente ser favorecido por uma economia de escala ao inserir as mesmas modernizações a outros segmentos que favoreçam tal configuração ainda mais que o setor automobilístico, um tamanho que viabilize contornar restrições de espaço para instalar dispositivos de controle de emissões sem tanta intrusão também pode beneficiar outras aplicações. Enfim, por mais improvável que pareça, um motor turbodiesel monocilíndrico até seria desejável...

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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.

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http://dzulnutz.blogspot.com/2016/03/relacao-de-marcha-refletindo-sobre.html