quarta-feira, 9 de novembro de 2022

Uma rápida observação sobre o gás natural em veículos pesados

Mais lembrado pelo uso em táxis e veículos de carga leves, principalmente quando as capacidades de carga e passageiros ficam abaixo dos mínimos exigíveis pela atual regulamentação brasileira para o uso de motores Diesel, o gás natural também vinha se destacando principalmente a partir de 2020 também em algumas aplicações com caminhões e ônibus. Embora outros fabricantes como a Mercedes-Benz até tenham exportado motores a gás natural feitos no Brasil para serem usados em caminhões europeus, é a Scania que tem apostado mais alto nesse combustível alternativo e também no biometano, que além de ter origem renovável e a viabilidade de usar diversas matérias-primas, pode ser aplicado com o mesmo sistema de combustível destinado ao gás natural de origem fóssil. No caso específico de um ônibus que é usado pela empresa Turis Silva em serviço de fretamento entre Porto Alegre e Charqueadas atendendo à Gerdau, com carroceria Marcopolo Paradiso 1050 New G7 e chassi Scania K320 IB 4x2 GNC, alguns aspectos são bastante pertinentes para analisar um eventual fogo amigo entre o gás natural veicular e o óleo diesel convencional.

Antes da recente guerra entre Rússia e Ucrânia, tanto o óleo diesel quanto o gás natural costumavam ter os preços sempre menores que o da gasolina comum no Brasil, e hoje estão mais caros até comparados a algumas gasolinas aditivadas, a ponto de hoje já suscitar dúvidas uma viabilidade do gás natural como eventual substitutivo para o óleo diesel. Considerando o motor Scania de 5 cilindros e 9.3L ter o mesmo projeto modular das versões turbodiesel, sendo praticamente um "misto-quente" às avessas ao operar no ciclo Otto como qualquer motor a gasolina ou flex de um veículo leve, vários fatores como um controle de emissões mais simples tanto em função das características do motor quanto do combustível ainda são favoráveis, em que pesem as inconveniências associadas à manutenção preventiva dos cilindros de gás natural como a periodicidade dos testes hidrostáticos. A própria posição e o volume físico dos cilindros de gás natural acaba sendo um transtorno, comparando com um tanque de óleo diesel convencional para um veículo similar ter o mesmo alcance usando um motor turbodiesel, além de ser necessária formação específica para quem faça a instalação ou manutenção periódica em veículos com sistema de gás natural tanto original de fábrica quanto adaptado.

Já considerando os transtornos que alguns operadores associam aos veículos homologados nas normas Euro-5 com a presença do filtro de material particulado (DPF), bem como do sistema SCR que depende do fluido-padrão AdBlue/ARLA-32/ARNOx-32 para reduzir emissões de óxidos de nitrogênio (NOx), o simples fato de motores do ciclo Otto e injeção sequencial dispensarem filtro de material particulado torna-se um atrativo agora que motores a gasolina ou flex passam a requerer esse dispositivo à medida que vão lançando mão da injeção direta e as normas de emissões recrudescem. O gás natural apresenta uma maior resistência à pré-ignição até em comparação ao etanol, e portanto viabiliza que se use uma mistura ar/combustível mais pobre e até certo ponto comparável às condições operacionais dos motores turbodiesel que operam com uma proporção ar/combustível mais pobre que similares a gasolina ou flex. Para controlar as emissões de NOx, pode-se recorrer ao EGR e a um discreto enriquecimento da mistura ar/combustível a depender das condições operacionais como a temperatura ambiente ou a potência que o motor vá desenvolver, lembrando que o gás natural ao ser injetado pelo coletor de admissão favorece a redução dessas emissões porque acaba diminuindo a proporção de oxigênio e nitrogênio na carga de admissão que acabariam reagindo durante a combustão com uma mistura relativamente pobre.

É previsível que alguns operadores possam ter objeções a uma limitação do gás natural com relação ao alcance em tráfego rodoviário, ou mesmo a disponibilidade limitada desse combustível até em trechos urbanos, além da ausência de provisões para uso emergencial de ao menos um combustível líquido ser um impedimento em segmentos como viaturas militares. Um eventual impacto sobre o valor de revenda de veículos movidos exclusivamente a gás natural, tendo em vista essa maior dificuldade para encontrar o combustível considerando uma extensão da vida útil operacional em outros tipos de serviço, também foi historicamente um empecilho para massificar essa opção no Brasil, embora uma recente proibição à incorporação de novos ônibus movidos a óleo diesel na frota urbana de São Paulo possa favorecer uma maior presença dessa alternativa e até sirva para fomentar uma produção de biometano mais ampla pelo interior do país. Enfim, por mais que esteja longe de ser necessariamente uma solução para todas as condições operacionais, o gás natural em veículos pesados tem méritos em algumas circunstâncias.

2 comentários:

  1. Houvesse um sistema seguro e prático de substituição de cilindros, à moda das baterias de scooters, ajudaria muito.

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    1. Essa abordagem é feita com empilhadeiras e outros equipamentos de movimentação de carga para ambientes de tráfego restrito, quando se usa o gás liquefeito de petróleo, favorecida pelas pressões menores do sistema. Também chegou a ser feito na época que a International Harvester produziu caminhões e chassis para ônibus no Brasil, antes que passasse a ser proibido o uso de GLP como combustível veicular.

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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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