sábado, 17 de agosto de 2019

Uma reflexão sobre o biometano e oportunidades perdidas para consolidar como um combustível de integração do Mercosul

Tanto a nível do Brasil quanto da Argentina, que bem ou mal acabam exercendo grande influência em outros mercados de exportação regional, é comum se deparar com utilitários de pequeno porte como a Fiat Strada e o Renault Kangoo equipados com kit de conversão para gás natural, eventualmente disposto sob o assoalho do compartimento de carga para minimizar intrusões que possam caracterizar alguma interferência sobre a capacidade volumétrica. O impacto do peso agregado por esse recurso, é no entanto inevitável, podendo se tornar um estorvo no caso do combustível alternativo não estiver disponível para reabastecimento ao longo de uma determinada rota. Há de se considerar ainda o custo inicial da conversão para gás natural, bem como a diminuição da vantagem no preço em comparação à gasolina nos últimos anos, mas diante de dificuldades que surgiram em veículos leves não só diante das restrições burocráticas ao uso de motores Diesel no Brasil mas também da crescente sofisticação técnica que também tem se refletido na diferença de custo dessa opção em segmentos de entrada na Argentina, bem ou mal o gás natural a ser complementado pelo biometano tem perdido oportunidades para ser consolidado como um combustível de integração do Mercosul.

Dada a oferta do gás natural ainda um tanto restrita geograficamente e concentrada em alguns centros regionais, somando-se a um aparente desinteresse dos fabricantes de veículos em expandir a oferta de motores Diesel mesmo em modelos que poderiam ter essa opção como seria o caso das versões 4X4 de alguns SUVs compactos como o Renault Duster, já faz ainda mais sentido destacar que o Brasil e a Argentina como potências agropecuárias acabam tendo uma quantidade considerável de resíduos que poderiam muito bem ser aproveitados como matéria-prima para a produção de biogás/biometano e até valer-se dessa opção tanto para suprir uma demanda que poderia surgir em localidades sem acesso direto a ramais dos principais gasodutos quanto para complementar a oferta do gás natural importado principalmente da Bolívia. Naturalmente, nem todos os operadores iriam estar plenamente satisfeitos com a opção por um combustível gasoso, não só devido ao acréscimo de peso e eventuais impactos na capacidade de carga dos veículos mas também por não ser tão fácil de efetuar procedimentos como transferir um gás sob alta pressão de um reservatório eventualmente improvisado para o tanque de combustível como se faz frequentemente com gasolina, óleo diesel e etanol. E mesmo que possa estar longe de ser incontestavelmente a melhor opção para todas as condições operacionais, não deixa de ser compreensível que a posição consolidada do gás natural como um quebra-galho para economizar diante de restrições ao Diesel baseadas nas capacidades de carga e passageiros e no sistema de tração já pudesse ser mais reconhecida como um pretexto válido para que o biometano conquiste espaço no mercado brasileiro.

Além de resíduos agropecuários e esgoto, outras oportunidades de promover uma redução nos custos de combustíveis a serem destinados a serviços essenciais são literalmente jogadas no lixo. A matéria orgânica contida no lixo doméstico, cujo manejo em aterros sanitários devidamente licenciados reduz os riscos de contaminações do solo e lençóis freáticos, é outra importante fonte de biometano que já é aplicada comercialmente ao menos no estado do Rio de Janeiro e em fase de implantação no Ceará, Rio Grande do Sul e Espírito Santo. Para as condições operacionais de caminhões de coleta de lixo, e recordando também que a Mercedes-Benz do Brasil chegou a produzir motores a gás natural para uso em caminhões e ônibus, bem como o fato da Cummins ter versões movidas a gás baseadas no mesmo bloco de alguns motores turbodiesel que eram fornecidos para a Ford usar na linha de caminhões que era fabricada até pouco tempo atrás no Brasil, chega a ser no mínimo intrigante que poucos esforços tenham sido direcionados a essa alternativa que poderia representar economia e um fechamento mais efetivo dos ciclos do carbono e do nitrogênio na atmosfera. A possibilidade de reabastecer durante as paradas para descarga no local de destinação final dos resíduos, onde também ocorreria a produção do biometano, acabaria otimizando a operação dos veículos, além do fato de predominar a injeção do gás no coletor de admissão formando mistura ar/combustível e as taxas de compressão menores em comparação à de um motor Diesel já dispensarem a complexidade de sistemas de controle de emissão de óxidos de nitrogênio (NOx) como o SCR usado tanto nos Mercedes-Benz Atego Bluetec5 quanto na última geração brasileira do Ford Cargo, para não entrar no mérito do gás natural de origem fóssil ou da eventual substituição por biometano já serem supridos ao motor na fase de vapor, minimizando ao máximo as condições para formação de material particulado. Eliminando também a necessidade do DPF, constantemente apontado como o principal empecilho para que se venha a usar proporções de biodiesel acima de 20% (B20) nas novas gerações de motores Diesel em função de dificuldades na vaporização de uma quantidade de combustível a ser injetada diretamente nesse filtro para promover a autolimpeza forçada ou "regeneração", é uma opção que não deixa de ser competitiva para diminuir a pressão sobre a disponibilidade do óleo diesel convencional para aplicações utilitárias.

No caso do Uruguai, ainda dependente majoritariamente de fontes de energia importadas mesmo com o destaque na produção agropastoril que a princípio poderia suprir uma parte expressiva da demanda por combustíveis, o gás natural não é usado normalmente para fins veiculares, de modo que desde a imposição de sobretaxas a automóveis com motores Diesel houve uma concentração excessiva sobre a gasolina como se alegava haver anteriormente com relação ao óleo diesel convencional. Diga-se de passagem, tomando por referência o Renault Mégane III que teve entre as opções de motor em outros mercados o K4M de 1.6L a gasolina também usado no Uruguai e o K9K turbodiesel de 1.5L sendo que ambos compartilham um bloco com o mesmo projeto básico, a princípio poderia ser interessante valer-se do menor consumo de combustível em volume proporcionado por um motor turbodiesel em comparação à ignição por faísca, embora não se possa negar que a compressibilidade superior do gás natural até mesmo comparado ao etanol pudesse se tornar atraente como um pretexto para manter um motor a gasolina ou "flex" obsoleto em linha e abusar do empobrecimento da mistura ar/combustível para aumentar o rendimento em km/m³. E dada a força da pecuária no Uruguai, que é o país com o maior consumo de carne per capita, seria até bastante justificável que fosse fomentada a produção de biometano de forma análoga ao que se fez com o etanol durante a vigência do ProÁlcool no Brasil, embora restrições arbitrárias ao Diesel possam vir a se tornar um tiro no pé em algum momento. E a afinidade cultural com a Argentina, que é historicamente um dos mercados mais importantes a nível mundial para o gás natural veicular apesar da lembrança ainda muito viva de motores Diesel rústicos como o Indenor XD2 que aparentava predominar em clássicos como o Peugeot 504 durante os verões em Santa Catarina até poucos anos atrás, chega a ser até certo ponto surpreendente que a experiência argentina com o gás natural não tenha exercido ao menos por enquanto alguma influência sobre o mercado uruguaio.

Há ainda que se considerar diferentes abordagens tanto de governos quanto de fabricantes no tocante ao gás natural, destacando o caso de modelos como a atual geração do Volkswagen Polo que tem na Europa a opção por versões configuradas de fábrica com o motor 1.0 TGI otimizado para operar com o gás natural como combustível primário e com apenas uma pequena reserva de gasolina para uso em emergências ou deslocamentos até o posto de abastecimento de gás mais próximo. Semelhante ao 1.0 TSI que no Brasil é usado em versões flex, a princípio seria pouco provável que chegasse a ser usado tanto localmente quanto em mercados de exportação regional que atualmente dispõem somente do 1.6 MSI calibrado para operar somente com gasolina, e a isso pode-se atribuir principalmente o custo inicial que mantém a competitividade do motor maior e à primeira vista mais defasado em virtude de não dispor do turbo e da injeção direta presentes no TSI e no TGI. Lembrando do escalonamento das alíquotas de alguns impostos de acordo com a cilindrada no Brasil, acabam não tendo o mesmo efeito em outros países do Mercosul como é o caso da Argentina e do Uruguai, então não seria exatamente uma surpresa que prevalecesse o MSI e um simples empobrecimento da mistura ar/combustível caso venha a ser replicada a estratégia de oferecer versões de algum modelo configuradas para uso do gás natural e eventual substituição pelo biometano.

Naturalmente, nem todos os segmentos seriam beneficiados tão significativamente por uma expansão do gás natural devido a especificidades operacionais mesmo que a viabilidade técnica exista, como por exemplo ônibus de turismo e viaturas de bombeiros. Por exemplo, apesar de tanto Scania quanto MAN/Volkswagen usarem blocos idênticos aos dos motores Diesel nos de ignição por faísca focados na operação com gás natural, o peso e volume dos reservatórios impacta a capacidade de carga e pode representar desde a inconveniência do menor volume dos bagageiros num ônibus turístico até mesmo a diferença entre a vida e a morte caso falte espaço para transportar algum insumo ou equipamento num caminhão de bombeiros. Teoricamente poderia ser convidativo o uso do gás natural liquefeito (GNL) por proporcionar a capacidade de armazenar uma mesma quantidade de combustível em peso num volume menor em comparação ao gás natural comprimido (GNC), mas a necessidade de manter o gás refrigerado (normalmente valendo-se de uma camada de nitrogênio líquido entre o reservatório do GNL e o invólucro externo) torna as operações de abastecimento mais complexas enquanto a necessidade de ventilar diretamente à atmosfera tanto os vapores de combustível quanto dos fluidos criogênicos usados para preservá-lo em baixas temperaturas a bordo representam um maior risco de explosão que é indesejável ao transportar passageiros leigos sem familiaridade com procedimentos de segurança e inaceitável num veículo de emergência que vá precisar operar junto a focos de incêndio.

Novos desafios tem feito com que o Diesel seja posto em xeque em determinados segmentos, mesmo que em outros permaneça praticamente incontestável, tomando por exemplo versões regionais do SUV compacto Peugeot 2008 feitas no Brasil que não oferecem nem sequer para exportação a opção pelo motor 1.6 HDi que equipa similares de fabricação européia enquanto no caso do furgão de porte médio Peugeot Expert montado no Uruguai esse seja o único motor oferecido. Nesse caso é evidente a consolidação em poucas faixas de cilindrada como uma estratégia para assegurar a sobrevida do Diesel apoiando-se numa otimização da escala de produção tanto de motores quanto dos sistemas de controle de emissões associados, em contraste a uma maior variedade que ainda persiste na ignição por faísca motivada principalmente pelos custos menores de produção de motores básicos. Enfim, em meio à crise argentina que dificulta a aquisição de um motor mais caro e sofisticado, o gás natural e o biometano teriam perspectivas de crescimento atendendo a motores rústicos como um combustível de integração regional para o Mercosul, mas não convém descartar logo de antemão os motores Diesel...

terça-feira, 13 de agosto de 2019

7 motivos para uma reinterpretação moderna do motor Hesselman fazer sentido

Ainda pouco lembrada no Brasil, a idéia de se usar combustíveis pesados em motores de ignição por faísca proporcionou entre as décadas de '20 e '50 o primeiro contato de muitos operadores com o óleo diesel em países como a Suécia. Os desafios a serem superados em 1925 pelos motores Diesel, indo da partida a frio ao tamanho e peso sensivelmente maiores, levaram Jonas Hesselman a experimentar e obter sucesso com o uso da injeção direta em motores de ignição por faísca com o objetivo de poder usar querosene e óleo diesel, motivado pelos preços menores em comparação à gasolina. E mesmo que eventualmente possa não parecer fazer muito sentido propor um retorno desse conceito por causa da evolução dos motores Diesel propriamente ditos, ainda há ao menos 7 motivos para que uma reinterpretação moderna do motor Hesselman fazer sentido.

1 - expansão da oferta da injeção direta em motores a gasolina ou "flex": principalmente em função de viabilizar taxas de compressão mais altas sem prejudicar o consumo de gasolina como seria o caso da injeção nos pórticos de válvula, ainda que nos últimos anos o foco esteja mais direcionado a uma diminuição na desvantagem apresentada pelo etanol nesse parâmetro, já fica mais convidativa a experiências com o óleo diesel e outros combustíveis pesados, incluindo não somente o querosene mas eventualmente também o biodiesel. Vale destacar que há opções tanto com turbo como no Volkswagen T-Cross com motores 1.0 e 1.4 TSI quanto naturalmente aspiradas como no motor Ford Duratec Direct atualmente oferecido no EcoSport somente na versão Storm que se tornou a única a contar com tração 4X4;
2 - eventualmente burlar a burocracia: considerando que mesmo alguns modelos 4X4 como é o caso do EcoSport Storm não há a opção pelo motor Diesel devido ao sistema de tração oferecido. Se não tiver a "reduzida" ou recurso análogo como 1ª marcha "crawler", nem capacidade de carga nominal igual ou superior a 1000kg e acomodar menos de 9 passageiros além do motorista, a tração 4X4 isoladamente não proporciona um enquadramento como "utilitário" que permita homologar um veículo com motor Diesel, e portanto uma releitura do motor Hesselman não seja um artifício de todo inadequado;
3 - simplificação da logística de combustíveis para atender a frotas cativas: a possibilidade de usar um combustível comum e manter uma estrutura menor para armazenamento e abastecimento em bases operacionais, bem como uma redução na quantidade de carregamentos de combustível a ser fornecido, ofereceria vantagens tanto para operadores particulares quanto frotas de órgãos públicos. Naturalmente, seria de se esperar que um motor atual adaptado para funcionar de forma análoga ao Hesselman teria uma função mais complementar do que substitutiva dos motores Diesel, de modo que seria mais fácil vê-lo num EcoSport que não teve versões Diesel homologadas no Brasil do que numa Fiat Toro por exemplo;

4 - maior familiaridade de mecânicos independentes com motores de ignição por faísca: apesar de ser um erro crer que "motor a gasolina é tudo igual", é impossível negar que para a grande maioria dos mecânicos independentes uma série de fatores que vão desde a aparente simplicidade de sistemas de combustível para motores de ignição por faísca até o custo inicial menor fazer com que se tornem mais comuns e com princípios de funcionamento facilmente assimiláveis, passando pelo custo relativamente baixo do combustível em países como os Estados Unidos e o Canadá levar uma parte considerável do público a não ter o mesmo grau de preocupação que um brasileiro médio que não poderia se dar ao luxo de usar no dia-a-dia uma Ford Windstar com motor Essex V6 de 3.8L ou 4.2L nem uma F-350 com algum V8 da série Triton ao invés dos motores Cummins turbodiesel sempre com 4 cilindros que equiparam a congênere brasileira. Evidentemente que num motor mais antigo que tenha no máximo injeção sequencial nos pórticos de válvula como os Essex ou o Triton 5.4 oferecido na mesma geração da F-350 americana que chegou a ser produzida no Brasil vá ser mais fácil achar um mecânico independente que se arrisque a efetuar algum reparo ou pelo menos um diagnóstico caso ocorra algum problema durante uma viagem mesmo que não esteja tão familiarizado com o motor, ou até algum argentino para fazer gambiarra com carburador num motor relativamente moderno e já lançado numa época que a injeção eletrônica estava devidamente consolidada junto aos motores de ignição por faísca, e mesmo com a difusão um pouco tardia da injeção direta permanece muito mais fácil encontrar mecânicos de linha leve que alegam não ter como trabalhar com motores Diesel mas ainda tentariam a sorte num motor a gasolina ou "flex" de injeção direta;

 
5 - relativa facilidade para promover o controle de emissões: como se o escândalo de emissões da Volkswagen que ganhou a alcunha de "Dieselgate" não fosse suficiente para fomentar a desconfiança do público generalista com relação ao futuro dos motores Diesel a longo prazo, a Volvo detectou uma série de problemas com a durabilidade e eficiência a longo prazo do sistema SCR, atualmente o mais aplicado em veículos pesados como os caminhões e ônibus homologados nas normas Euro-5 visando o controle das emissões de óxidos de nitrogênio (NOx). Tendo em consideração ainda o histórico da Volvo, que em outros momentos já se valeu desse método assim como outros fabricantes suecos de veículos pesados e motores para outras aplicações em que o Diesel viria a se consolidar como a opção preferida também o fizeram, e também o fato da injeção direta e do gerenciamento eletrônico terem proporcionado um aumento seguro das taxas de compressão em motores de ignição por faísca nesses quase 100 anos desde que Jonas Hesselman apresentou o primeiro protótipo, já fica mais fácil atingir condições mais propícias para uma combustão completa do óleo diesel e outros combustíveis pesados ocorra, e por conseguinte a carbonização dos eletrodos das velas de ignição seja minimizada. Outro ponto a se considerar, tendo em vista que alguns veículos modernos com motor a gasolina ou "flex" de injeção direta tem recorrido à injeção dupla (uma parte direta e a outra nos pórticos das válvula de admissão) para enriquecer a proporção ar/combustível, seria justamente uma injeção suplementar de algum combustível volátil como por exemplo o etanol, devido à melhor resistência à pré-ignição em comparação à gasolina e ao fato de ser renovável, proporcionando um resfriamento da carga de ar da admissão que auxilia na redução dos NOx e, por vaporizar mais facilmente que o óleo diesel ou outro combustível pesado que venha a ser usado de acordo com a disponibilidade no momento, também proporciona uma melhor propagação de chama nas câmaras de combustão no momento da centelha e diminui a formação de material particulado e a deposição de sedimentos carbonizados dentro do motor. Uma injeção suplementar de água, misturada com algum álcool como metanol ou o próprio etanol por ser mais comum no Brasil, tem efeito semelhante, requerendo ainda um menor volume de injeção comparado ao etanol puro e facilitando o armazenamento a bordo, e outro ponto a se destacar é a maior facilidade de produzir etanol comparada à síntese da uréia industrial usada na formulação do reagente AdBlue/ARLA-32/ARNOx-32 aplicado aos gases de escape de veículos equipados com SCR;

6 - aplicabilidade militar: pode não parecer tão promissor devido à massificação dos motores Diesel nas frotas operacionais militares de países alinhados à OTAN mas, em algumas circunstâncias, pode ser desejável valer-se da leveza e eventualmente da capacidade de sustentar regimes de rotação mais elevados normalmente mais comum em motores de ignição por faísca, mas a aptidão para usar um combustível com menos risco de explosão seja ainda mais valiosa. A bem da verdade, chega a ser surpreendente considerar que motores Hesselman não tenham sido amplamente usados em viaturas militares americanas na época da II Guerra Mundial como as Dodge WC que deram origem à Power Wagon civil, tendo em vista que modelos desse tipo de motor de 20 a 300hp foram produzidos entre 1932 e 1951 pela Waukesha Motor Company. E apesar de hoje a relação peso/desempenho não ser mais tão desfavorável aos motores turbodiesel em comparação a um de ignição por faísca, não há de se duvidar que algum cenário operacional específico pudesse fazer com que fique um tanto difícil ignorar eventuais vantagens que um motor mais leve e menos ruidoso torne um Hesselman adequado;

7 - falta de opções mais modernas para o segmento náutico leve: tanto em embarcações de pesca quanto outras adaptadas para transporte de passageiros em rotas turísticas, hoje é muito comum o uso de motores Diesel mais rudimentares como os Yanmar de 1 cilindro horizontal e as inúmeras cópias chinesas. Se por um lado ainda é uma alternativa bastante conhecida e cuja simplicidade se reflete em menos vulnerabilidades para a operação numa condição ambiental particularmente extrema, por outro há de se considerar desde o conforto que uma redução de ruído e vibração proporcione a passageiros até a capacidade de operar com combustíveis voláteis incluindo gás liquefeito de petróleo (GLP - "gás de cozinha") num caso de extrema necessidade que só seria possível em função da ignição por faísca nos motores Hesselman ou numa eventual reinterpretação moderna. Uma relação peso/potência mais favorável também seria benéfica para melhorar a capacidade de carga.

A evolução tecnológica da metalurgia e em sistemas de combustível e ignição é capaz de oferecer novas oportunidades para que se atenda melhor a necessidades distintas de alguns operadores, que podem não estar tão satisfeitos com a oferta de motores Diesel em algumas faixas de potência mas também não teriam uma justificativa econômica para abrir mão por completo do uso de combustíveis pesados. Também vale destacar que a massificação da injeção direta junto à ignição por faísca, principalmente associada ao turbo em meio ao fenômeno do downsizing, vem sendo frequentemente enaltecida como uma alternativa para que se aproximem da maior eficiência energética atribuída ao Diesel. Portanto, com a possibilidade de conciliar as características mais desejáveis de configurações tão distintas, uma reinterpretação moderna do motor Hesselman ainda faria sentido.

sábado, 10 de agosto de 2019

Motores com 4 cilindros em aplicações pesadas: longe de ser de todo um mau negócio...

Um tópico bastante controverso, frequentemente dando margem a uma depreciação infundada sobre a oferta de alguns veículos no Brasil com motorizações diferentes das usadas em modelos semelhantes destinados a outros mercados, o uso de motores com 4 cilindros em algumas aplicações mais pesadas não deixa de ter aspectos que o justifiquem. Naturalmente, o caráter meramente utilitário e o foco na economia de combustível à época que começou a se desenvolver uma presença de mercado mais forte para o Diesel no Brasil favoreciam uma medida que hoje pode soar excessivamente imediatista, além das restrições à importação de veículos desfavorecendo uma concorrência salutar que pudesse tornar-se um pretexto para motores mais sofisticados conquistarem algum espaço. Mas é impossível ignorar a influência de utilitários importados que chegaram a partir da década de '90 como versões da Ford F-350 americana, cujo motor International V8 de 7.3L chamava muita atenção comparado aos MWM das séries 229 e 10 que tiveram versões com 4 cilindros usadas na F-4000 nacional de capacidades equivalentes, fomentando uma percepção eventualmente equivocada quanto a uma "inferioridade" do modelo brasileiro tão somente com base no motor oferecido.
Considerando ainda que o mesmo modelo foi produzido na Argentina com a nomenclatura F-350 e o motor Perkins 6-305 de 6 cilindros em linha e 5.0L antes de ser substituído pela mesma F-4000 feita no Brasil, já vale destacar que o motor argentino mesmo com maior quantidade de cilindros e ainda a cilindrada mais alta era sempre de aspiração natural, enquanto nos MWM o turbo opcional no Brasil ao menos enquanto se usava o D-229-4/TD-229-4 de 3.9L era de série na Argentina e proporcionava desempenho ligeiramente mais vigoroso. É conveniente lembrar que o motor Perkins 6-305 derivava do mesmo projeto básico que originou o 4-203 usado na equivalente argentina da F-1000 brasileira, e os MWM nacionais tanto na série 229 quanto na série 10 também se valiam de diferentes quantidades de cilindros para abranger as faixas de cilindrada consideradas mais adequadas a cada segmento. Até não seria impossível replicar no Brasil o uso de motores Perkins que ocorria na Argentina, tendo em vista a presença desse fornecedor em ambos os mercados, e eventualmente uma extensão da opção de 6 cilindros para a F-1000 poderia de certa forma atenuar uma rejeição que pudesse permanecer junto a uma parte do público generalista que estivesse à procura de uma pick-up para uso particular e lazer ao invés de simplesmente tratar esse tipo de veículo como uma ferramenta de trabalho.
Mas enquanto a F-1000 seguia a filosofia da época de mercado automotivo fechado, e portanto havia uma certa lógica no uso de um motor "de trator", a sucessora F-250 não podia permanecer se valendo do mesmo "privilégio". O contato do público generalista com pick-ups importadas, não só as full-size mas também as de porte médio que se beneficiavam do tamanho e peso menos inconvenientes em uso urbano, acabava gerando uma nova demanda por motores turbodiesel mais sofisticados em função do custo da gasolina fazer com que uma parte dos consumidores deixassem mais de lado uma inoportuna correlação entre motores de ignição por faísca e o uso meramente recreacional que relegava o Diesel à posição de uma mera ferramenta de trabalho desprovida de prestígio. No entanto, o custo de um V8 similar ao PowerStroke de 7.3L usado tanto em versões americanas quanto de produção nacional com destino exclusivo à exportação para a Austrália e Nova Zelândia ainda fez necessária uma opção mais economicamente viável para as condições brasileiras. E a configuração de 6 cilindros em linha se fez presente na F-250 brasileira com o motor MWM Sprint 6.07 TCA de 4.2L usado entre '99 e o final de 2005 em substituição ao Cummins B3.9 com 4 cilindros e 3.9L apresentado em '98 no lançamento do modelo ainda com injeção totalmente mecânica, e ironicamente uma versão do mesmo Cummins com gerenciamento eletrônico substituiria o MWM na transição das normas Euro-2 para Euro-3.
A comparação da F-250 nacional com a Ram 2500 importada oficialmente como a única concorrente direta, sempre com alguma versão de 6 cilindros da mesma série B dos motores Cummins para quem não abria mão do Diesel, certamente deu força à impressão de inferioridade que poderia ser atribuída tão somente à quantidade de cilindros sem observar outras características até mais relevantes para as condições reais de uso a serem enfrentadas pelo veículo. Uma questão especialmente crítica é o custo de componentes dos sistemas de injeção eletrônica, e que certamente pesou a favor de um retorno da configuração de motor com 4 cilindros para a F-250, que não deixava de ser um ponto sensível para quem ainda procurava por uma pick-up full-size para trabalhar e eventualmente se mantinha fiel à visão meramente utilitarista em torno do Diesel. E diga-se de passagem, mesmo que permaneça longe da brutalidade das versões de 6 cilindros, o Cummins eletrônico já proporcionava desempenho satisfatório à F-250 em um uso normal, apesar de haver algum espaço para a interminável discussão entre o efetivo impacto de uma alta cilindrada sobre o consumo médio de combustível comparando a motores menores, tendo em vista a influência que uma maior reserva de potência e torque possibilite manter regimes de rotação menos intensos, e assim também contribuem para assegurar que um motor vá ter uma vida útil operacional o mais longa e saudável possível.

É interessante relembrar a época que a Dodge Ram começou a chegar em quantidades expressivas ao Brasil na década de '90 e, embora predominassem as versões V6 e V8 a gasolina dada a procura pelo modelo mais concentrada entre usuários particulares e recreacionais em busca de maior diferenciação frente ao que ofereciam Ford e Chevrolet na linha nacional, a opção pelo Cummins já era disponível. A bem da verdade, uma parcela expressiva do público leal à Ram o faz justamente pelo turbodiesel que mesmo com 6 cilindros em linha enfrenta de igual para igual os V8 da concorrência nos Estados Unidos, o que pode fomentar também alguma observação sobre a viabilidade de um motor até mais modesto numa pick-up full-size. Tendo em vista uma série de fatores que vão desde a evolução dos sistemas de gerenciamento eletrônico nas últimas duas décadas, que tem se revelado essenciais tanto para proporcionar um desempenho competitivo diante de similares a gasolina e alçar motores Diesel a uma condição de prestígio quanto assegurar o enquadramento às normas de emissões cada vez mais rígidas, passando pela concentração de peso entre os eixos que pode interferir tanto na capacidade de carga quanto na dirigibilidade do veículo em diferentes condições de terreno, vale destacar que hoje é possível obter num motor de cilindrada menor e apenas 4 cilindros o mesmo desempenho de versões do Cummins B5.9 de 6 cilindros que era oferecido na Ram durante a década de '90. Um exemplo é o Cummins ISF3.8 que equipa entre outros caminhões leves nacionais o Volkswagen Delivery 11.180 e tem cerca de 10% a mais de torque com o pico numa faixa de rotações ligeiramente mais larga.

Mesmo em caminhões médios na faixa das 16 toneladas de peso bruto total, motores com 4 cilindros já deixaram de ser uma excentricidade, e ao menos em parte pode-se creditar o avanço das normas de emissões como um fator relevante para essa situação. Tomando o exemplo da linha Volkswagen, que na época do 16-200 recorria ao motor Cummins B5.9 ajustado para potência de 208cv a 2600 RPM e torque de 72kgfm a 1500 RPM, hoje com o motor MAN D08 numa versão com 4 cilindros e 4.6L já alcança 225cv a 2400 RPM e 86kgfm entre 1100 e 1600 RPM, é natural que um motor mais leve e de dimensões menores também pudesse ser menos sofrido para adequar o veículo completo à exigência de certos dispositivos de controle de emissões que tem se tornado cada vez mais comuns em veículos novos. No caso específico do 17.230 homologado nas normas Euro-5 ainda em vigor no Brasil, só o EGR já foi suficiente para manter os óxidos de nitrogênio (NOx) dentro dos limites, mas caso se faça necessário partir para o SCR numa próxima fase regulatória o motor mais compacto já amortiza uma parte do acréscimo de peso que um reservatório de AdBlue/ARLA-32/ARNOx-32 acarretaria. Cabe salientar também que, apesar da cilindrada unitária maior em cada cilindro tornar essa configuração menos extrema no tocante ao downsizing, uma redução nos atritos internos e nas chamadas "perdas por bombeamento" proporcionam melhorias à eficiência geral do motor, e portanto um consumo de combustível mais contido que também tende a se refletir nas emissões.

A aptidão de um motor turbodiesel moderno de prover força para veículos mais pesados que qualquer caminhonete de cowboy de apartamento, ou que enfrentam condições ambientais tão severas a ponto de muito SUV de madame não chegar nem perto, envolve uma série de fatores que não se resumem à quantidade de cilindros. Tomando por exemplo aqueles ônibus escolares rurais, alguns usando chassi Mercedes-Benz OF-1419R equipado com o motor OM924 LA com 4 cilindros e 4.8L calibrado para 185cv a 2200 RPM e 71,4kgfm entre 1200 e 1600 RPM, não só o peso mas também a aerodinâmica não é das mais favoráveis a altas velocidades quando as condições de rodagem assim o permitam, e a velocidade máxima só não supera os 70km/h por ser limitada eletronicamente, já leva a crer que pode oferecer uma reserva de potência e torque satisfatória em aplicações menos pesadas contrariando uma percepção de vantagens numa maior quantidade de cilindros baseada mais no status que em aspectos objetivos. Logo, por mais que possa enfrentar alguma oposição, o uso de motores com 4 cilindros em aplicações pesadas está efetivamente distante de ser um mau negócio.

sexta-feira, 2 de agosto de 2019

Vale a pena adaptar um motor Diesel mais moderno num veículo antigo?

Veículos antigos exercem alguma atração baseada nas mais variadas razões, que vão desde a imagem de maior resiliência do conjunto mecânico ou a percepção de uma maior facilidade para que se faça a manutenção por conta própria até um interesse em preservá-los como uma peça de coleção pelo valor histórico, passando por alguma afeição desenvolvida especificamente por determinadas categorias em função de algum motivo mais subjetivo. Um exemplo a se considerar é o de vans full-size americanas como a GMC Vandura produzida entre '71 e '95 e contou com opções de motores de 6 cilindros tanto em linha quanto em V mas sempre a gasolina de acordo com o ano de fabricação ou com alguns V8 entre os quais podia ser encontrada ao menos uma opção Diesel. Remontando a uma época em que até na ignição por faísca a presença do gerenciamento eletrônico estava distante de alcançar o atual patamar, não é de se estranhar que a imagem ainda meramente utilitária atribuída ao Diesel possa levar a entender que atualmente adaptar um motor mais moderno seja sempre a melhor opção, ainda que cada caso requeira uma análise mais específica.
Desconsiderando uma adaptabilidade dos motores originais de ignição por faísca ao etanol ou ao gás natural, bem como a eventual substituição dos mesmos por algum mais moderno que eventualmente seja mais indicado para o uso de um combustível alternativo em detrimento do outro, quando se trata do Diesel sempre há de se considerar outras variáveis que possam soar um pouco mais "exóticas". No caso específico da GMC Vandura, o uso de um motor Detroit Diesel de 6.2L ou 6.5L de acordo com o ano de fabricação mas sempre com injeção indireta soa convidativo até mesmo que se experimente o uso direto de óleos vegetais frescos ou reaproveitados de aplicações culinárias como combustível, dada a maior facilidade que se tem para efetuar a combustão completa da glicerina com menor risco de formação de sedimentos dentro do motor. A predominância da injeção direta mas gerações mais recentes de motores Diesel pode desencorajar tentativas nesse sentido, com o biodiesel constituindo uma alternativa mais segura para prevenir danos ao conjunto mecânico. O dimensionamento tanto de motores em diferentes faixas de cilindrada mais facilmente disponíveis atualmente, bem como dos sistemas de controle de emissões que os equipem, também deve ser levado em consideração visando uma melhor integração ao veículo. O impacto que a presença ou não de um turbo pode acarretar no conforto térmico também não deve ser negligenciado, tendo em vista por exemplo tanto o espaço para que o calor seja dissipado do compartimento do motor quanto eventuais intrusões do mesmo no habitáculo como é bastante comum nas vans full-size americanas antigas em comparação a modelos de projeto europeu como o Fiat Ducato de 2ª geração, originalmente lançado em '93 embora só tenha chegado ao mercado brasileiro em '98.
Eventualmente a modularidade em uma mesma linha de motores de concepção original mais antiga, e que tenha recebido atualizações ao longo de um ciclo continuado de produção, também pode sugerir facilidade para que se substitua um mais antigo ao invés de fazer um procedimento mais complexo como uma retífica total. Cabe destacar o caso do motor Sofim 8140 que equipou originalmente o Fiat Ducato à época da chegada no mercado brasileiro numa versão de 2.5L naturalmente aspirada e com injeção indireta, e apesar do atual motor FCA F1A de 2.3L já incorporar o turbo, intercooler e injeção eletrônica do tipo common-rail ainda preserva muito do projeto inicial, facilitando a acomodação do motor mais atual no lugar do antigo. Naturalmente, de acordo com os níveis de controle de emissões em vigor em cada país e como uma atualização mecânica possa ser tratada sob o ponto de vista de um prolongamento da vida útil operacional em áreas com restrições ao tráfego de veículos com índices de emissões desatualizados, pode ser necessário integrar também outros sistemas cuja inclusão no modelo anterior se torne mais difícil dada a idade do projeto. A princípio, alterações como o uso de um filtro de material particulado (DPF) podem não parecer nada de outro mundo, mas outras como a instalação do tanque de AdBlue/ARLA-32/ARNOx-32 quando se torne necessário o sistema SCR já podem ser mais desafiadoras até durante a instalação de implementos necessários numa determinada aplicação que pode ser tanto recreacional quanto profissional. Também é importante considerar alguma interferência que variações na qualidade do combustível disponível fora da região onde o veículo opere com mais frequência possam causar no funcionamento de dispositivos de controle de emissões.

Pode ser apontada como uma desvantagem de motores modernos uma eventual dificuldade para obter alguma assistência técnica mais específica à medida que novas tecnologias vão sendo incorporadas às gerações mais recentes de motores Diesel, como por exemplo o 4N15 que equipa a atual geração do Mitsubishi Pajero Sport e foi o primeiro motor Diesel na categoria de pick-ups e SUVs médios a usar bloco de alumínio. De fato, a presença maciça da eletrônica requer alguns cuidados que pareciam não causar tanto transtorno caso viessem a ser negligenciados durante manutenções, e o crescente grau de complexidade tanto de componentes de sistemas de injeção quanto outros cada vez mais essenciais às condições operacionais modernas como o turbo cobram seu preço. No entanto, a idéia de que motores modernos venham a ser inerentemente mais problemáticos ou que um antigo seja sempre "à prova de burro" também deve ser tratada com muita cautela, até para evitar riscos à segurança dos mecânicos e do usuário final em decorrência de desleixos ao manusear componentes que podem ter algum grau de periculosidade independentemente da idade do projeto e/ou especificação final do motor.

Por mais que no ideário de uma parte considerável tanto do público generalista quanto de dieselheads persista a imagem de que motores mais rústicos como o 4M40 usado em algumas gerações antigas do Mitsubishi Pajero Full possam ser deixados aos cuidados de "qualquer mecânico de trator", ignorando tanto a importância dessa categoria profissional para a moderna agricultura de precisão quanto fatores históricos como o uso de motores de ignição por faísca em tratores muito antigos como o Ford 8N, é importante destacar que sistemas de injeção para qualquer motor Diesel operam a altas pressões, logo deve-se ter sempre muito cuidado ao manipular componentes que ainda possam conter algum vestígio de combustível pressurizado para evitar que possa ser injetado em alguma parte do corpo e envenenar o encarregado da manutenção, sendo altamente recomendável despressurizar as linhas de combustível de acordo com os procedimento que estejam previstos no plano de manutenção e manuais de serviço emitidos pelo fabricante do motor e/ou veículos e equipamentos. Enfim, por mais que seja um tópico sujeito a controvérsias, em alguns casos adaptar um motor Diesel moderno pode valer a pena.