terça-feira, 10 de outubro de 2023

LiquidPiston: uma antiga receptividade ao outsourcing de motores turbodiesel em caminhonetes poderia favorecer tentativas de inserir novas tecnologias no âmbito de motores?

Os ciclos termodinâmicos aplicados a motores veiculares, tanto de ignição por faísca quanto os do ciclo Diesel, tem sido basicamente os mesmos por mais de 100 anos, ainda que algumas evoluções pudessem ser observadas como na época do motor MWM Sprint 4;07 TCA que entre outros veículos chegou a ser usado em versões brasileiras da Chevrolet S10 em versão de 132cv com injeção totalmente mecânica ou 140cv quando incorporou o gerenciamento eletrônico. Por mais que tivesse sincronismo do comando de válvulas por engrenagens como um bom motor "de trator" meramente adaptado até um tanto às pressas para uso veicular, é natural que ter sido desenvolvido já como um motor de alta rotação e com comando de válvulas no cabeçote chamasse a atenção de uma parte do público brasileiro, que ainda estava pouco habituado com tal configuração até os motores Diesel de um modo geral começarem a ter um destaque maior no segmento de caminhonetes mid-size por volta do ano 2000. Eventualmente a configuração até conservadora em outros aspectos, tendo em vista que tratava-se ainda de um motor convencional com 4 cilindros em linha, a princípio pode parecer menos convidativa a uma reflexão sobre possibilidades que um motor substancialmente diferente, como os que a empresa americana LiquidPiston tem apresentado em versões de ignição por faísca sempre operando em ciclo 4-tempos aptas a operar tanto com gasolina quanto com combustíveis gasosos (até mesmo hidrogênio) e no ciclo Diesel em configuração 4-tempos, e mais recentemente Diesel 2-tempos que parece especialmente interessante, além do mais que pode ter taxas de compressão entre conservadores 16:1 até extremos 26:1 mais próximos do que a Scania usou em motores do ciclo Diesel para caminhões e ônibus especificamente preparados para o uso de etanol.
Obviamente a escalabilidade precisa ser levada em consideração, e um motor basicamente portátil mais voltado ao uso em grupos geradores compactos ou para veículos aéreos não-tripulados (VANTs/UAVs - unmanned aerial vehicles - "drones") como é o caso do LiquidPiston XTS-210 operando no ciclo Diesel 2-tempos com 210cc numa faixa de 26cv seria insuficiente mesmo num carro compacto, mas digno de nota por ser um motor rotativo que lembra um Wankel virado do avesso, com um rotor oval ao invés de triangular se movimentando dentro de um alojamento que lembra uma estrela de 3 pontas por dentro, e a comparação com o motor Wankel Mazda 13B de ignição por faísca torna-se inevitável. Apesar de ser mais difícil considerar a possibilidade de conciliar motores LiquidPiston a um turbo, hoje considerado imprescindível em motores Diesel veiculares até no âmbito do controle de emissões, porque mesmo os motores LiquidPiston de ignição por faísca usam injeção de óleo lubrificante para os retentores apicais e lubrificação por salpico onde o eixo excêntrico que faz as vezes de virabrequim é engrenado ao rotor, a menor quantidade de peças móveis e o fato de ser bem adaptável a diversos combustíveis alternativos por alcançar taxas de compressão que um motor Wankel dificilmente alcançaria, seria racional depositar alguma expectativa em torno dos projetos da LiquidPiston fora do âmbito militar nos Estados Unidos, se a escalabilidade for efetivamente levada adiante e surjam motores de 2 a 3 rotores cobrindo faixas de cilindrada entre 1.3L e 2.0L tal qual a Mazda fez com motores Wankel a gasolina. E mesmo que apareça uma solução no tocante à lubrificação que um turbo venha a exigir, possivelmente integrada até mesmo a diferentes graus de hibridização, uma menor quantidade de peças que venha a diminiur os custos de produção, e uma maior densidade de potência em proporção ao peso e dimensões comparado a motores de configuração tradicional facilite a acomodação dos dispositivos de controle de emissões como filtros de material particulado (DPF) e o sistema SCR para controle de óxidos de nitrogênio (NOx) atualmente muito difundidos e cuja competição por espaço com componentes de sistemas híbridos pode ficar mais problemática e fortalecer a imagem dos híbridos como inerentemente antagônicos a um motor Diesel...

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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