SCR: mais ajuda ou atrapalha?

Devido às características específicas dos motores Diesel, como a alta compressão e a proporção menor de combustível pela carga de admissão, as condições para a formação de óxidos de nitrogênio (NOx) se tornam mais intensas que o normalmente observado nos motores de ignição por faísca, de forma que os métodos para a redução dessas emissões tende a se diferenciar, e desde 2004 no Japão e a partir de 2005 na Europa Ocidental com a chegada das normas Euro-4 o sistema SCR começou a despontar a princípio como uma solução para os veículos pesados, chegando ao Brasil em 2012 com a Euro-5 tendo em vista que a Euro-4 teve a implementação nacional prevista para 2009 cancelada e substituída pela antecipação da Euro-5 para 2012. Embora a necessidade de usar um insumo a mais, no caso o fluido-padrão que na Europa e maior parte da Ásia e da África é conhecido por AdBlue e tem no Brasil a denominação oficial ARLA-32, seja vista como um estorvo por muitos operadores, a ponto de alguns fabricantes de veículos pesados operando no Brasil terem permanecido recorrendo ao EGR em vez do SCR ao menos em parte das respectivas linhas de caminhões e chassis para ônibus, com a chegada da Euro-6 prevaleceu o SCR, enquanto em alguns veículos leves tanto o EGR quanto o SCR são usados simultaneamente para atender à Euro-6. Mas além de questionamentos quanto a uma eventual inconveniência de incorporar às rotinas de manutenção a verificação de mais um fluido, cuja ausência ou mesmo divergências na especificação levam o gerenciamento eletrônico do motor a restringir potência e torque, fatores tão diversos quanto a propensão a falhas do próprio sistema SCR ou uma disponibilidade às vezes inconsistente do ARLA-32, passando por toda a logística envolvida no suprimento desse insumo, até que ponto o SCR faz sentido?

A bem da verdade, o SCR pode até ser considerado benéfico por ser menos prejudicial à eficiência geral do processo de combustão que o EGR, tendo em vista a redução catalítica seletiva que a composição do AdBlue/ARLA-32 à base de uréia industrial diluída na proporção de 32,5% em água destilada só ocorre mediante a aspersão do fluido no escapamento, enquanto o EGR promove o retorno de parte dos gases de escape à admissão geralmente através de uma válvula e uma tubulação para diminuir a concentração de oxigênio livre para reagir com o nitrogênio que é o componente presente em maior proporção no ar atmosférico. Embora motores mais modernos com variação de fase no comando de válvulas possam ter um efeito semelhante ao de um EGR externo apenas mediante uma variação na duração da aberura das válvulas que promova a retenção de parte dos gases de escape nos cilindros para o ciclo de combustão subsequente, sem necessidade de um cooler adicional para diminuir a temperatura dos gases de escape como seria necessário se uma parte fosse recirculada pela admissão, tal método ainda é menos habitual nos motores turbodiesel modernos, até porque frequentemente mesmo os motores Diesel de alta rotação ainda operavam a regimes mais modestos que um a gasolina, e a massificação do turbocompressor mais precoce junto aos motores Diesel também ter proporcionado curvas de torque mais planas assegurando mais elasticidade ao longo da faixa útil de rotações. Vale lembrar que o SCR, ao manter uma proporção menor de combustível à massa de ar admitido pelo motor, favorece uma combustão mais completa que diminui a formação de material particulado e a consequente saturação do filtro de material particulado DPF, em contraponto a um EGR que tende a incrementar a formação de material particulado à medida que a proporção de recirculação dos gases de escape seja intensificada, lembrando que uma presença de vapores oleosos inseridos na carga de admissão através da ventilação positiva do cárter (PCV - positive crankcase ventilation) torna-se outra fonte de problemas ao favorecer a deposição de sedimentos tanto nos tramos do coletor de admissão quanto nas sedes de válvula de admissão.

Haverá quem argumente que o EGR seja melhor simplesmente por dispensar o AdBlue/ARLA-32, além de falhas no sistema SCR devido à corrosibilidade própria do AdBlue/ARLA-32 terem proporções ainda mais problemáticas durante viagens por uma maior dificuldade para obter peças de reposição em tempo hábil, embora à época da implementação da Euro-5 no Brasil fosse alegado que veículos equipados com o SCR e sem o EGR sofram menos intercorrências ao usar óleo diesel S500 em vez do S50 inicialmente indicado para veículos a partir de 2012 que começou a ser substituído pelo S10 já a partir de 2013, mas a desabilitação ou mesmo a remoção completa de ambos os sistemas para evitar intercorrências tem sido tratada no Brasil como crime ambiental. No caso do SCR, como a fiscalização acaba sendo mais fácil, é mais comum encontrar notícias até de prisão de caminhoneiros que conduziam veículos equipados com emuladores de AdBlue conhecidos como "chip paraguaio" que apenas desabilitam temporariamente o SCR ao comando do motorista sem a remoção física de qualquer componente do sistema, lembrando que os emuladores surgiram na Europa Ocidental pela necessidade de transportadores cujas operações abrangiam também alguns países da antiga Cortina de Ferro onde as normas mais defasadas de emissões ainda não proporcionavam escala necessária para justificar a disponibilidade do AdBlue. Lembremos que o Brasil é um país de dimensões continentais, e até em algumas capitais como Florianópolis que vale destacar é um dos destinos turísticos mais populares do Brasil são poucos os postos que já vendem o AdBlue/ARLA-32 dentro do perímetro urbano, situação que se revela inconveniente para motoristas com um veículo moderno com motor turbodiesel, sem distinção se é para uso particular ou a trabalho, em contraponto com o atual predomínio do óleo diesel S10 (com concentração de enxofre em 10 partes por milhão) que já vinha reduzindo gradualmente no Brasil a participação de mercado do S500 (com concentração de enxofre em 500 ppm) até em postos às margens de rodovias.

Outro aspecto a ser levado em consideração é a compatibilidade com combustíveis alternativos, como o biodiesel tanto misturado em diferentes proporções quanto para ume efetiva substituição do óleo diesel convencional, ou mesmo injeções suplementares de álcool ou de gás natural para os quais ainda se faria necessária a injeção de uma parte do óleo diesel ou algum substitutivo compatível com a ignição por compressão, e nesse contexto o controle da temperatura dos gases de escape para a autolimpeza do filtro de material particulado torna-se mais relevante do que pareça num primeiro momento. Frequentemente atribui-se ao biodiesel um incremento na formação de óxidos de nitrogênio, por ser mais oxigenado que o óleo diesel convencional, embora seja apontada maior dificuldade para vaporização especialmente durante uma pós-injeção na fase de escape para elevar a temperatura no filtro de material particulado de modo a incinerar a fuligem retida durante ciclos de combustão anteriores, então eventualmente um consumo de AdBlue/ARLA-32 que supere a média de 5 a 7% em proporção ao volume de combustível para compensar o incremento na formação de NOx seja ainda mais inconveniente, e o eventual aumento na proporção de gases de escape recirculados por um EGR externo refrigerado para compensar teria como calcanhar de Aquiles a formação de mais material particulado. Lembrando que a maior parte da uréia industrial usada na produção de AdBlue/ARLA-32 é sintetizada a partir do gás natural de origem fóssil, num processo que também tem um consumo energético considerável, torna-se questionável a efetiva redução de emissões, enquanto uma injeção de gás natural junto à carga de admissão pode ter efeito semelhante ao EGR na redução das concentrações de oxigênio e também do nitrogênio, e por ser admitido na fase de vapor proporciona propagação mais rápida e homogênea da chama gerada pela ignição espontânea do óleo diesel ou algum substitutivo que acaba resultando numa menor saturação do filtro de material particulado, pese o gás natural e o biogás/biometano terem disponibilidade limitada e manejo mais difícil que combustíveis líquidos como o óleo diesel e o biodiesel ou o álcool/etanol.

Uma injeção suplementar de álcool, possivelmente puro embora possa fazer mais sentido diluir em água destilada como na formulação WM50 de uma parte de água para outra de metanol frequentemente usada em veículos preparados para competições e até em alguns aviões desde a época da II Guerra Mundial, já pode parecer melhor que o SCR por proporcionar um resfriamento na carga de ar de admissão que reduz a formação de óxidos de nitrogênio mesmo que tanto o etanol quanto o metanol sejam oxigenados, além de proporcionar uma combustão mais completa do combustível principal de modo que sobraria menos oxigênio livre para reagir com o nitrogênio contido em maior proporção no ar atmosférico. Podendo até eventualmente solubilizar com facilidade os vapores oleosos conduzidos desde o cárter para a admissão, condição mais crítica em veículos equipados com EGR, qualquer álcool usado em injeção suplementar teria benefícios tanto ao processo de combustão quanto à durabilidade do motor e dos dispositivos de controle de emissões que o SCR jamais poderia proporcionar, embora regulamentações cada vez mais esdrúxulas que parecem redigidas com uma intenção deliberada de inviabilizar o motro de combustão interna pareçam impossíveis de atender sem recorrer ao SCR mais cedo como em veículos pesados ou mais tarde como em veículos leves. Enfim, pode-se atribuir em parte ao SCR a atual continuidade dos motores Diesel em diferentes segmentos do mercado de veículos mundo afora, mas tal situação veio às custas de limitações técnicas e logísticas que ainda se encontram pendentes de solução, de modo que em alguns momentos também torna-se justificável uma aversão ao SCR, ficando a impressão que tem mais atrapalhado que efetivamente ajudado...

Rápida reflexão: GWM e diferentes abordagens quanto à motorização em utilitários

Uma fabricante que demonstra com clareza a transição da indústria automotiva chinesa, que passou de motivo de chacota a uma séria concorrência para fabricantes tradicionais, a Great Wall Motor, ou GWM como passou a ser mais conhecida no Brasil após estabelecer uma presença mais firme a partir de 2023, já foi alvo de controvérsias a nível mundial quando oferecia basicamente cópias de modelos da Toyota e da Isuzu que chegaram a ter alguma presença em países como o Uruguai e o Chile. Em meio ao avanço de fabricantes chineses pautado principalmente na eletrificação, e o caso específico do SUV GWM Tank 300 chama a atenção por vir ao Brasil somente como híbrido plug-in e esse ano já vir em configuração flex apta a operar também com etanol além da gasolina e da eletricidade, ainda cabe salientar como para algumas categorias essa aposta nunca posicionou os sistemas de propulsão híbrida como efetivamente antagônicos a motores Diesel, além do próprio Tank 300 contar em alguns outros países com opção pelo mesmo motor turbodiesel oferecido no Brasil para a pick-up GWM Poer P30 e o SUV Haval H9, e até a configuração de tração simples esteja disponível para versões turbodiesel na Indonésia visando recolher menos imposto. Considerando as condições brasileiras, onde além da alíquota do IPI indistingue faixas de cilindrada para veículos classificados como utilitários pelas capacidades de carga e passageiros ou se contarem com tração nas 4 rodas associada a outros parâmetros que favoreçam a aptidão off-road, seria impossível homologar um GWM Tank 300 com o motor turbodiesel e tração somente traseira, embora a mesma configuração 4X4 usada no híbrido pudesse credenciá-lo a contar com o mesmo conjunto motriz oferecido na Poer P30 e no Haval H9.

Considerando tanto a abordagem atual dos fabricantes chineses no Brasil voltando-se mais a segmentos com margens de lucro mais altas, quanto uma elitização observada entre os utilitários de médio a grande porte e concepção tradicional (motor longitudinal, tração traseira ou 4X4, bem como um predomínio do chassi separado da carroceria), os diferentes perfis entre uma parte do público que busca os SUVs como mera demonstração de "prestígio" comportam desde uma hibridização que permanece mais vinculada à ignição por faísca até um viés mais tradicional de quem tenha eventualmente desenvolvido um interesse por pick-ups e SUVs de acordo com a "Lei de Gérson" para valer-se da homologação como utilitário e da possibilidade de usar um motor Diesel que seria vetado a algumas outras categorias de veículos mais leves. Naturalmente uma parte do público de modelos para os quais uma motorização turbodiesel é hoje oferecida poderia beneficiar-se especificamente de um conjunto motriz híbrido flex, enquanto para usos off-road mais recreativos eventualmente um turbodiesel possa permanecer mais desejável, e portanto a abordagem da GWM ainda deixa claro haver espaço até para uma opção que além de demonizada pelos falsos ecologistas de plantão também parecia mais propensa a ser ignorada nessa fase de consolidação das fabricantes chinesas no mercado brasileiro com um viés mais direcionado à eletrificação. Enfim, se por um lado pode-se observar claramente uma estratégia mais arrojada de internacionalização que alçou a GWM e como uma aposta especialmente ousada na eletrificação tornou-se um diferencial competitivo para carros chineses em regiões onde o dumping em segmentos mais austeros fica inviável, por outro é evidente ainda haver espaço para uma abordagem mais tradicional que contempla o Diesel.

Uma observação sobre a estratégia regionalizada da linha de motores para a Chevrolet Silverado GMT400 Mercosul

Que o mercado automotivo brasileiro é extremamente complexo, todos nós já sabemos, embora às vezes toda essa especificidade tenha parecido ainda mais inexplicável, e a reabertura do mercado aos veículos importados em 1990 apenas deixou mais evidente o quanto algumas situações tornaram-se mais difíceis de explicar. Um daqueles exemplos foi o de algumas versões das pick-ups full-size Chevrolet destinadas ao Brasil e à Argentina no âmbito do Mercosul, que chegou a desafiar aquela "tradição" de usar motores destinados a maquinário agrícola nas versões Diesel quando chegou a ser oferecida entre 1997 e 2000 com um motor Maxion S4 de aspiração atmosférica e 4.0L com apenas 4 cilindros e de concepção ainda extremamente austera e a opção pelo então moderno turbodiesel MWM Sprint 6.07T de 6 cilindros e 4.2L que foi de 1997 até o encerramento da comercialização da geração GMT400 no Brasil em 2001, pese as versões feitas de 1997 a 2000 na Argentina e de 2000 a 2001 no Brasil terem contado somente com câmbio manual de 5 marchas e tração simples traseira, além da única opção de motor a gasolina que deixou de ser oferecido já em 1999 ter sido o 4.1 MPFI de 6 cilindros. O contraste com modelos de importação independente provenientes dos Estados Unidos, onde o lançamento da geração GMT400 de pick-ups full-size Chevrolet e GMC foi em 1988 e o ciclo de produção começou a ser encecrrado já em 2000, era evidenciado tanto pelas opções como tração 4X4 e câmbio automático quanto por uma menor ênfase na austeridade da cabine simples e até um predomínio da cabine estendida, além das opções de motores que abrangia desde o 4.3 V6 até os V8 small-block de 5.7L e big-block de 7.4L entre as opções a gasolina, enquanto as opções de motor Diesel atmosférico de 6.2L até 1993 e 6.5L até 1995 sequer são lembradas, e a opção turbodiesel de 6.5L oferecida já a partir de 1992 em modelos com peso bruto total acima de 8500 libras ou 3855kg e somente entre 1994 e 1999 nas versões mais leves tenha chegado ao Brasil em doses homeopáticas até diante do viés mais recreativo daquela parte do público que recorria à importação independente ter sido mais favorável à imagem de prestígio dos V8 a gasolina.

Naturalmente um mercado em transição de um cenário mais restritivo às importações para a busca por uma maior abertura teria sido mais promissor ao menos para opções como o câmbio automático e a tração 4X4, lembrando que o Brasil permanece dependente da importação de câmbios automáticos para equipar a maioria dos automóveis e utilitários leves que já contam com tal opção no mercado nacional, e mais variedade de cabines também pudesse ter favorecido a produção regional do Mercosul, enquanto o uso de motores regionalizados e percebidos de forma talvez um tanto exagerada como inerentemente "inferiores" ainda possa ser justificável. Recordando que no Brasil o limite de peso bruto total para que se possa conduzir um veículo com a carteira nacional de habilitação da categoria B é de 3500kg, é justo atermo-nos a configurações dos motores Detroit Diesel V8 de 6.2L e 6.5L que chegaram a ser usadas na geração GMT400 em versões de procedência americana, cujas faixas de potência para o motor LH6 de 6.2L e aspiração atmosférica iam de 126 a 140 cv sempre a 3600 RPM com o torque entre 33,14 e 34,57 kgfm sempre a 2000 RPM até 1990 e 35,28 kgfm a 1900 RPM entre 1991 e 1993, enquanto o L49 já de 6.5L mas ainda atmosférico oferecido somente em 1994 e 1995 rendia 155cv às mesmas 3600 RPM e 38,03 kgfm a 1700 RPM, e por fim o L56 turbodiesel de 6.5L alcançava 180 cv a 3400 RPM e 49,76 kgfm a 1700 RPM de 1994 a 1997 e deslocava o pico do torque para 1800 RPM de 1998 a 1999. Ainda que o austero Maxion com 90 cv a 2800 RPM e 27,5 kgfm a 1600 RPM dificilmente justifique qualquer comparação direta ao Detroit Diesel V8, a abordagem torna-se diferente ao tratarmos do MWM Sprint para os quais as calibrações de 168 cv a 3400 RPM e 43,4 kgfm a 2000 RPM até 2000 ou de 150 cv às mesmas 3400 RPM e 39,5 kgfm a 1800 RPM entre 2000 e 2001 estariam longe de ser insuficientes. Até seria oportuno destacar que, apesar da ausência do intercooler quando o motor MWM Sprint esteve em uso na linha de pick-ups e caminhões leves Chevrolet e GMC no Brasil e na Argentina (e muito menor proporção no Uruguai), tal qual o V8 turbodiesel de 6.5L nunca dispôs do intercooler em configuração original de fábrica, a Ford chegou a usar o mesmo motor MWM Sprint 6.07 entre 1999 e 2005 no Brasil e na Austrália (e de 2005 a 2008 na África do Sul) para a F-250 na configuração TCA com o intercooler em calibração de 180 cv a 3400 RPM e 51 kgfm a 1600 RPM, suficiente para reforçar uma percepção de competitividade que justifica até a curiosidade ocasional de americanos que consideram a hipótese de importar exemplares desse motor para adaptações em vez de buscar nos Estados Unidos mesmo pelo Optimizer 6500 que é a denominação dada a versões de 6.5L tanto com aspiração atmosférica quanto turbo do Detroit Diesel V8 de 6.5L ainda produzidas atualmente pela AM General principalmente para os Humvee militares (nesse caso com o turbo e em calibrações de potência e torque mais generosas) mas também para reposição e algumas aplicações específicas.

Por mais que às vezes o downsizing que norteou o projeto dos motores MWM Sprint às vezes possa ser mal interpretado, e confundido com uma mera "tratorização" improvisada somente para fazer constar no catálogo uma opção Diesel, características como o comando de válvulas no cabeçote e as 3 válvulas por cilindro numa época que modelos similares americanos não só permaneciam com comando de válvulas no bloco mas também apenas duas válvulas por cilindro se destacavam, e numa comparação específica com o Detroit Diesel V8 ainda com injeção indireta mesmo quando os concorrentes diretos no mercado americano já haviam incorporado a injeção direta também é oportuno lembrar que o MWM Sprint usava injeção direta, característica percebida como benéfica à eficiência e mais favorável a partidas a frio. E se por um lado o Brasil e a Argentina em 1997 ainda vivenciavam momentos de intensas transições nos respectivos mercados de veículos, por outro foi perfeitamente justificável uma improvável convivência da versão atmosférica do motor Maxion S4 para atender a uma parte do público com preferências mais austeras e o MWM Sprint para atender a uma clientela de perfil mais essencialmente recreativo para a qual a rusticidade essencialmente agrícola do Maxion S4T soava demasiada mesmo com a presença do turbo, marcando claramente a ascensão dos motores Diesel que começavam a ser menos vistos como medida de contingenciamento para ascenderem a uma posição mais prestigiosa no mercado de pick-ups. Enfim, ainda que a regionalização das linhas de motores das pick-ups full-size tanto no Brasil quanto na Argentina tivesse como motivação inicial na década de 1950 facilitar os processos de nacionalização da fabricação de veículos e favorecer a economia de escala quando ainda predominavam grandes motores a gasolina, e o mesmo expediente foi adotado quando a demanda por motores Diesel começou a crescer já na década de 1970, a transição marcada com tanta clareza pela Chevrolet Silverado GMT400 Mercosul de uma austeridade eventualmente exagerada para um arrojo que favoreceu a ascensão do Diesel junto a usuários dos mais diferentes perfis segue inspirando...