Óxidos de nitrogênio: desafiadores até para reavivar o conceito dos motores Hesselman

A presença expressiva da injeção direta em motores de ignição por faísca nos últimos anos, que já inclui motores aspirados como o da atual geração do Honda City ao invés de ficar restrita aos turbo como o do Jeep Renegade que lança mão do T270 hoje como único motor nas versões de especificação brasileira a partir do ano-modelo 2022, naturalmente desperta alguns questionamentos. Desde a aparente vantagem na partida a frio quando se use etanol até as dificuldades no caso de uma conversão para gás natural, e a improvável possibilidade de reavivar a idéia de Jonas Hesselman que via na injeção direta um pretexto para aplicar combustíveis pesados como o querosene e o óleo diesel convencional a motores de ignição por faísca quase 100 anos atrás. Naturalmente haverá quem veja com ceticismo essa possibilidade nos dias de hoje, onde opiniões diversas às vezes exageradamente para algum extremo, e especificamente a aptidão de um tipo de motor para operar exclusivamente com combustíveis voláteis enquanto outros se mantém restritos a combustíveis pesados soa como um postulado incontestável num primeiro momento.

A bem da verdade, com a rigidez das regulamentações de emissões em vigor em diversos países, e até o Brasil passando a se aproximar mais dos Estados Unidos no tocante às emissões evaporativas ao invés de seguir alguma norma Euro com relativa defasagem, ficam mais acentuadas algumas diferenças entre os métodos e dispositivos que venham a ser usados. Enquanto um cânister de maior capacidade atende à necessidade de reter vapores desprendidos pela gasolina ou pelo etanol dentro do tanque de combustível em um veículo flex, e à medida que a injeção direta se consolida em motores de ignição por faísca surge a necessidade de usar um filtro de material particulado tal qual um similar turbodiesel necessitava, uma das questões mais críticas permanece sendo o controle das emissões de óxidos de nitrogênio (NOx). Ao se usar combustíveis voláteis, mesmo que um intervalo mais curto entre a injeção e a ignição cause uma vaporização incompleta da gasolina ou do etanol e intensifique a formação de material particulado a ser retido pelo filtro de material particulado, simplesmente recorrer a uma proporção maior de combustível pela carga de ar de admissão permanece a aposta mais óbvia da mesma forma que se aplica aos motores de ignição por faísca desde a época dos carburadores até a injeção sequencial no coletor de admissão.

Outra peculiaridade a ser considerada quanto ao controle dos NOx é que, usando ciclos termodinâmicos distintos para combustíveis voláteis ou pesados com a correspondente discrepância entre as respectivas taxas de compressão aplicáveis para um motor do ciclo Otto e um do ciclo Diesel, a princípio o EGR se mantém uma opção viável em ambos os casos, enquanto a propagação de chama pode ficar prejudicada ao se tentar fazer um motor Hesselman moderno. Portanto, algum outro método que atrapalhe menos a eficiência geral do processo de combustão seria mais desejável, e assim até o SCR que passou a equipar o Jeep Compass de especificação brasileira nas versões turbodiesel a partir de 2022 parece razoável, em que pese a inconveniência de ter que observar mais um item de manutenção periódica que é a reposição do fluido-padrão ARLA-32/ARNOx-32/AdBlue indispensável para o correto funcionamento do sistema SCR. Mais proveitoso ao menos enquanto se usasse um combustível volátil seria a injeção suplementar de água com algum álcool, ou até uma injeção suplementar de gás natural como já se vê em caminhões com o intuito de economizar óleo diesel mas que também diminui sensivelmente os NOx devido a uma proporção maior de combustível em relação à carga de admissão e até do material particulado porque o gás já injetado na fase de vapor favorece uma propagação de chama mais homogênea por toda a câmara de combustão.

Por mais que os motores Hesselman pareçam uma mera gambiarra, especialmente tentadora para burlar as restrições ao uso de motores Diesel com base nas capacidades de carga e passageiros ou tração ainda em vigor no Brasil, quem leve a sério a pauta do controle de emissões ao invés de chutar o balde ficaria num mato sem cachorro para justificar que um motor aparentemente "a gasolina" ou flex necessitaria de toda a parafernália de pós-tratamento que tem sido um calcanhar de Aquiles específico dos turbodiesel, no caso do SCR. Eventualmente mais viável em aplicações militares ou para embarcações em função do menor rigor no controle de emissões, mesmo compartilhando o projeto básico do motor com algum direcionado ao mercado automobilístico generalista, um retorno dos motores Hesselman ainda poderia se justificar sob condições operacionais bastante específicas, para as quais a predominância de motores Diesel segue firme e forte. Enfim, apesar da eventual utilidade que possa oferecer, um ressurgimento de motores Hesselman é tão desafiador quanto seguir apostando no Diesel diante do controle dos NOx...

Como explicar que os motores Steyr Monoblock M1 sejam tão subestimados?

Com uma tradição já centenária na produção de motores com bloco e cabeçote integrados, e a partir da década de '90 mais focada em motores turbodiesel com 4 cilindros e 2.1L ou 6 cilindros e 3.2L que se destacam especialmente em aplicações marítimas e também em viaturas militares, a empresa austríaca Steyr Motors já foi parte da antiga Steyr-Daimler-Puch, depois esteve sob controle acionário chinês, e desde 2019 após quase falir foi adquirida pelo conglomerado francês Thales Group que é uma potência nos segmentos de segurança e defesa a nível mundial. Da atual linha dos motores M14 com 4 cilindros e M16 com 6 cilindros, lançada na década de '90 já com injeção direta enquanto predominava a injeção indireta em similares produzidos por fabricantes mais conhecidos, o público generalista tem pouco ou quase nenhum conhecimento, mas a aplicação em alguns veículos militares feitos por uma subsidiária australiana do Thales Group foi o que mais pesou a favor da aquisição da Steyr, tanto em função de características como uma aptidão ao funcionamento em condições ambientais severas e também pela relativa facilidade para operar com alguns combustíveis pouco convencionais no âmbito civil mas que podem ser compartilhados com aviões e embarcações para simplificar a logística durante uma operação militar. Enquanto motores ao menos teoricamente inferiores encontraram uma maior receptividade em meio a períodos nos quais o outsourcing prevalecia em categorias como pick-ups e SUVs médios, e até para versões de especificação européia de minivans americanas, pode-se considerar que uma excessiva ênfase nos mercados náutico e militar tenha sido um empecilho.

Naturalmente algumas características peculiares como o bloco e cabeçote em ferro fundidos num único conjunto, por mais que apresente a vantagem de dispensar uma junta de cabeçote que acaba sendo um ponto especialmente vulnerável em motores que podem ser apontados como concorrentes, ainda eram pouco compreendidas pelo público e acabam suscitando dúvidas quanto à viabilidade de efetuar alguns procedimentos como uma retífica, ainda que a refrigeração fique mais homogênea e até favoreça uma maior durabilidade. Possivelmente essa peculiaridade de um motor "monoblock" acabasse despertando desconfianças até de uma parte do público que necessitasse ou simplesmente desejasse fazer uso de um combustível alternativo, tendo em vista que operar com óleo diesel convencional quando o débito de injeção estivesse ajustado para um volume maior de biodiesel causaria uma sobrecarga térmica, assim como o uso de alguns óleos combustíveis marítimos mais pesados com o débito ajustado para o uso de óleo diesel convencional incorreria nesse mesmo risco, e acabaria sendo mais difícil reparar uma trinca no cabeçote em comparação a um concorrente com bloco e cabeçote fundidos separadamente. Pode-se considerar que a ascensão dos sistemas de injeção eletrônica common-rail em motores turbodiesel mais direcionados ao mercado generalista, mas também oferecidos tanto em versões de especificação militar  quanto para aplicações náuticas recreativas ou de trabalho, acabaria sendo suficiente para minimizar o problema devido à capacidade de ajustar em tempo real o débito de injeção de acordo com parâmetros ambientais e as especificações dos mais distintos óleos combustíveis aplicáveis, e até dos querosenes de aviação que em algumas operações militares são usados também em viaturas terrestres e embarcações com motores Diesel em função dos custos menores da logística ao ser incorporado um combustível unificado.

A bem da verdade o sistema de injeção com as bombas injetoras formando conjuntos únicos com os bicos injetores, sistema conhecido por "Pumpe Düse" e que nos motores M14 com 4 cilindros e M16 com 6 cilindros oferece como vantagem especialmente apreciável tanto em embarcações quanto para o uso militar uma possibilidade de operar em caráter emergencial mesmo que o gerenciamento eletrônico se encontre inoperante. Tal característica hoje causaria controvérsias junto às entidades responsáveis pela homologação de veículos, tendo em vista que as atuais regulamentações de emissões requerem que um motor tenha potência e torque diminuídos quando um sistema de controle dos óxidos de nitrogênio (NOx) esteja com algum empecilho à operação como por exemplo o SCR num veículo que lance mão desse dispositivo e acabar a provisão do fluido-padrão ARLA-32/AdBlue durante um trajeto, embora a viabilidade técnica de implementar a injeção tipo common-rail que até já é disponibilizada em algumas versões marítimas do motor Steyr M16 pudesse ser suficiente para mantê-lo competitivo em segmentos veiculares mais generalistas. Na prática, assim como aplicações navais proporcionaram visibilidade aos motores Diesel em estágios de desenvolvimento mais primitivos, e algumas categorias de veículo hoje tão apreciadas pelo público generalista na atualidade como utilitários 4X4 tenham sido validadas em campo de batalha, esse aspecto mais cultural também torna ainda mais difícil explicar como os motores Steyr Monoblock M1 são tão subestimados.

Breve observação sobre sistemas de combustível com unidades injetoras individuais

Um método de controle da injeção de combustível pouco conhecido pelo grande público, embora esteja  presente no dia-a-dia de uma parte expressiva da população brasileira tomando como exemplo o uso em motores de caminhões e chassis de ônibus como os Mercedes-Benz OF ainda muito comuns nos ônibus urbanos, o sistema de unidades injetoras individuais para cada cilindro é um tanto ignorado em meio ao maior sucesso comercial dos sistemas common-rail em veículos leves tanto em países onde é permitido o uso de motores Diesel em qualquer categoria de veículo quanto nas pick-ups e nos SUVs da moda. Há de se considerar uma série de fatores que influenciam tanto no desempenho quanto na operacionalidade, especialmente ao considerarmos alterações na formulação do combustível como um teor mais elevado de biodiesel que se adicione ao óleo diesel convencional, ainda que o gerenciamento eletrônico exigido até para assegurar o enquadramento nas normas de emissões em vigor diminua eventuais desvantagens observadas por operadores e gestores de frota. No entanto, seria certamente precipitado classificar como obsoleto esse recurso, que tanto facilita a modularidade no desenvolvimento de motores com diferentes quantidades de cilindros para aplicações utilitárias e até simplifica a logística de reposição de peças.

Em veículos leves, o fabricante que mais deu destaque a um sistema de injeção individualizado com os bicos injetores integrados às bombas injetoras foi a Volkswagen, tendo lançado mão desse recurso entre outros modelos na 4ª geração do Golf em algumas especificações dos motores 1.9 TDI ao invés de uma bomba injetora do tipo distributiva usada anteriormente ou de partir para uma injeção common-rail logo de uma vez. De fato a Volkswagen posteriormente seguiria a prática mais comum no mercado, aderindo à common-rail em substituição ao que chamava de Pumpe-Düse, embora tenha chegado a se beneficiar da maior modularidade que esse sistema proporciona e desenvolvido o motor 1.4 TDI com 3 cilindros e o aplicado em modelos menores, e na prática esse motor era basicamente o 1.9 TDI PD com 1 cilindro a menos, e tinha tanto os custos de desenvolvimento quanto da produção da maioria das peças muito mais amortizado em comparação ao que poderia ser o projeto de outro motor totalmente novo. Vale destacar que um sistema de unidades injetoras costuma operar com altas pressões de injeção, embora seja menos susceptível a falhas por dispensar o duto único de pressurização que serve a todos os bicos injetores em sistemas common-rail, apesar de recorrer a uma bomba alimentadora para fazer o combustível chegar às unidades de injeção.

Naturalmente o fato dos motores Volkswagen 1.4 e 1.9 TDI terem o comando de válvulas no cabeçote é fundamental para o sistema Pumpe Düse ter sido viável, embora motores com comando de válvulas no bloco como o Mercedes-Benz OM-926 LA usado no chassi para ônibus Mercedes-Benz O 500 M usem bombas injetoras individuais no bloco do motor sincronizadas também pelo comando de válvulas, com os bicos injetores sempre no cabeçote. Em ambos os casos, a intercambialidade de peças entre motores em diferentes faixas de cilindrada e uma amortização mais rápida dos custos de desenvolvimento são vantagens que merecem destaque, tal qual a eventual viabilidade de projetar um sistema de combustível que ainda funcione ao menos em emergência de forma 100% mecânica para atender a viaturas militares e propulsão de embarcações, embora tal possibilidade seja inviável de aplicar a veículos normais ao ser a princípio incompatível com a redução obrigatória de potência e torque exigida em motores com SCR caso falte o fluido ARLA-32/AdBlue/ARNOx-32. Sistemas de injeção individualizados por cilindro até são subestimados, mas ainda seriam desejáveis em veículos mais generalistas para eventualmente levar a uma redução de custos e auxiliar a preservar a viabilidade técnica em distintas categorias de veículos.

5 modelos da linha atual da Volkswagen que poderiam ser bem servidos pelo motor 1.4 TDI de 3 cilindros

A relevância que a Volkswagen já teve no âmbito do desenvolvimento de motores Diesel para veículos leves dispensa maiores apresentações, apesar do escândalo Dieselgate ter levado a um descrédito que pôs em xeque a viabilidade dos turbodiesel de médio a longo prazo. Dentre os motores que acabaram se tornando subestimados, embora ainda pudessem estar atendendo bem a consumidores com perfis muito variados, o 1.4 TDI de 3 cilindros certamente merece ser lembrado, e a bem da verdade ainda cairia como uma luva em alguns modelos atuais da Volkswagen. Ao menos 5 exemplos são fáceis de apontar:

1 - Nivus: o modelo que teve o lançamento mundial no Brasil, onde é oferecido somente com o motor 1.0 TSI flex a gasolina e etanol e câmbio automático de 6 marchas, mas para exportação regional tem a opção pelo câmbio manual, é conhecido na Europa como Volkswagen Taigo onde é oferecido tanto com o 1.0 TSI quanto com o 1.5 TSI em ambos os casos só a gasolina mas com opção entre câmbio manual de 5 ou 6 marchas e o automatizado DSG de dupla embreagem com 7 marchas. A princípio o motor 1.4 TDI de 3 cilindros poderia ser satisfatório, com um desempenho mais vigoroso que o do único motor usado no Brasil.

A bem da verdade, considerando a maior dificuldade para converter um motor de injeção direta tanto só a gasolina quanto flex para gás natural, uma versão turbodiesel poderia cair como uma luva para servir como táxi, embora as perspectivas para uma derrubada das restrições com base na capacidade de carga e passageiros ou tração no Brasil sejam nebulosas. Ainda assim, tanto para exportação regional a partir do Brasil quanto na Europa suprida pela produção na Espanha, o motor 1.4 TDI permaneceria desejável aos olhos de uma parte do público, e considerando como outros fabricantes seguem oferecendo motores de cilindrada próxima e projetos relativamente antigos em linha mesmo incorporando os dispositivos de controle de emissões exigidos pelas legislações ambientais em vigor, a viabilidade técnica para que esse motor fosse oferecido é bastante clara mesmo que precisasse recorrer a dispositivos como o SCR para controle das emissões de óxidos de nitrogênio (NOx);

2 - Taos: oferecido na América Latina somente com o motor 1.4 TSI produzido em São Carlos-SP só a gasolina em outros países ou flex para o Brasil, sem dispor de qualquer opção turbodiesel em nenhuma região onde é comercializado a nível mundial, dispõe de outros motores sempre a gasolina com turbo e injeção direta de acordo com as regulamentações e preferências de cada mercado. A princípio o motor 1.4 TDI conseguiria superar ao menos o 1.2 TSI a gasolina oferecido com câmbio manual de 6 marchas ou DSG de 7 marchas e tração dianteira no modelo chinês, comercializado como Volkswagen Tharu, e que dispõe ainda dos motores 1.4 TSI com as mesmas opções de câmbio e o 2.0 TSI oferecido somente com o DSG e tração 4Motion nas 4 rodas. Considerando o caso das versões de especificação americana, feitas no México com o motor 1.5 TSI Evo e câmbio automático de 8 marchas com tração dianteira ou o mesmo DSG de 7 marchas nas 4Motion, chega a causar alguma estranheza que o modelo argentino comercializado no Brasil venha só com tração dianteira quando uma versão 4X4 poderia muito bem ser oferecida com um turbodiesel a exemplo de alguns concorrentes, embora a princípio fosse desejável um câmbio automático convencional ao invés do DSG devido às condições operacionais brasileiras;

3 - Jetta: tomando por referência a geração anterior que veio inicialmente do México e posteriormente teve um breve ciclo de produção brasileira, e a atual que voltou a vir do México e marcou a retirada do Jetta tanto da Europa quanto de países de mão inglesa em outras regiões, o motor 1.4 TDI permaneceria adequado para fisgar um consumidor mais austero que ainda deseje um motor turbodiesel. Tomando por referência outra vez a produção chinesa, onde motores 1.2 TSI com 4 cilindros no modelo antigo e 3 no atual foram oferecidos e chegaram também a ser exportados, o desempenho do 1.4 TDI atenderia bem à efetiva necessidade do público. O distanciamento técnico com relação ao Golf, visando uma redução de custos, também acabaria favorecendo um uso de motores com apenas 3 cilindros, ao invés dos 1.6 e 2.0 TDI que chegaram a ser usados na geração anterior e a ausência de qualquer opção turbodiesel na atual;

4 - Virtus: alçado à condição de um novo xodó dos taxistas brasileiros desde o lançamento em 2018, recuperando uma participação nesse segmento que parecia perdida após o fim do Santana, dispõe dos motores 1.0 TSI de 3 cilindros e 1.4 TSI com 4 cilindros que pela presença da injeção direta são muito mais difíceis de converter para o gás natural, e o 1.6 MSI naturalmente aspirado de injeção sequencial que é melhor para conversões ao gás e casualmente é o único oferecido regularmente para a maioria dos destinos de exportação regional. Levando em consideração o viés "emergente" desse modelo, o 1.4 TDI seria satisfatório para atender a quem preferisse um motor turbodiesel, tanto na pauta da exportação regional suprida pela produção brasileira quanto na Índia onde o modelo foi lançado somente em 2022 e dispõe apenas de motores 1.0 e 1.5 TSI mesmo que o Diesel ainda seja apreciado por lá em que pese a Volkswagen ter desistido de oferecer essa opção com a entrada em vigor das normas Bharat Stage VI em 2020;

5 - Saveiro: certamente o motor 1.4 TDI poderia ser útil para a atual geração manter relevância em mercados de exportação regional, e talvez servir de pretexto no Brasil para um lobby visando ao menos uma flexibilização das restrições hoje em vigor contra o uso de motores Diesel em veículos leves. Com o precedente histórico da Saveiro quadrada que tem exemplares ainda em circulação no país com motor 1.6D naturalmente aspirado de injeção indireta, seria algo a levar em consideração...

Por quê a eventual possibilidade de usar combustíveis voláteis em motores turbodiesel com injeção eletrônica common-rail faz algum sentido?

Em meio a uma histeria que tenta demonizar o motor de combustão interna de um modo geral, mas com uma ênfase ainda mais exagerada contra os motores Diesel, é previsível que uma série de medidas nem sempre coerentes sejam apontadas como possíveis soluções ou meros quebra-galhos. Consideremos que um mesmo modelo de motor possa equipar desde um caminhão para carga geral até outro especializado como uma viatura do Corpo de Bombeiros, uma adaptabilidade a diferentes condições de uso ainda faz dos turbodiesel uma escolha bastante equilibrada em termos de desempenho e eficiência geral, tomando por referência também a massificação do sistema de injeção eletrônica tipo common-rail que já equipa por exemplo a linha Volkswagen Constellation desde 2005 e se mantém em meio a uma progressão das normas ambientais que também abrange a integração de diferentes sistemas de controle de emissões. É relevante considerar desde a operação rodoviária de longa distância ser melhor servida pelo óleo diesel que por estações de recarga para veículos elétricos ou híbridos plug-in, até um eventual incremento na segurança ao operar com um combustível menos volátil em veículos de combate a incêndios e resgate. 

A ascensão da eletrificação em automóveis e utilitários leves com uma proposta mais generalista, como o Volvo C40 que é oferecido somente com conjunto motriz totalmente elétrico, além do viés político em detrimento ao motor de combustão interna com destaque para as restrições à circulação que já tem sido implementadas em alguns grandes centros urbanos, suscita uma série de questionamentos em torno das aptidões dessa abordagem em outras condições operacionais para as quais é inegável que a liberdade de usar combustíveis líquidos proporciona uma maior flexibilidade. Portanto, a hipótese levantada por uma professora do Instituto de Tecnologia de Illinois (Illinois Tech) quanto a um aproveitamento da gasolina que vá deixar de ser usada em veículos leves ou totalmente elétricos ou com alguma hibridização já tem um certo embasamento. A professora Carrie Hall demonstra um ceticismo quanto à aptidão de veículos elétricos para o transporte rodoviário de longas distâncias, e aposta na adaptabilidade dos sistemas de injeção eletrônica common-rail predominantes na atual geração de motores turbodiesel para simplificar uma adaptação ao uso de combustíveis voláteis mais concentrada no gerenciamento eletrônico que nos componentes físicos do motor, e o uso de simulações por computador para buscar otimizar o processo de combustão da gasolina em motores de ignição por compressão.

A hipótese de contar ao menos com a capacidade de usar combustíveis voláteis em motores turbodiesel pode fazer mais sentido do que pareça num primeiro momento, sem no entanto abrir mão do óleo diesel convencional e outros substitutivos mais pesados que iriam desde o querosene até o biodiesel, tendo em vista outras aplicações além do transporte comercial abrangendo desde especificidades militares até um uso predominantemente recreativo em motorhomes. Avaliando até eventuais discrepâncias nos teores de enxofre do óleo diesel convencional em algumas rotas tanto nacionais quanto internacionais, bem como o risco de danos ao motor ou a alguns sistemas de controle de emissões, uma paridade às vezes maior desse parâmetro na gasolina também tende a justificar um uso ao menos em caráter emergencial, e vale ainda destacar que o refino do petróleo ou de algum outro óleo-base por destilação fracionada nunca vai render exclusivamente gasolina ou exclusivamente óleo diesel, tal qual é impossível criar um boi que vá resultar só em picanha e filé-mignon. Enfim, mesmo que aparentemente venha sendo deixada de lado a utilização do etanol que seria especialmente benéfica à agricultura e atividades correlatas, faz sentido a eventual possibilidade de usar combustíveis voláteis num motor turbodiesel com injeção common-rail.

Caso para reflexão: Citroën 2CV e a questão dos "utilitários"

Primeiro modelo de proposta declaradamente popular a lançar mão da tração dianteira, o Citroën 2CV é lembrado por uma concepção que contemplava também as necessidades da população rural francesa no período entre-guerras ao invés de se ater às condições de uso estritamente urbanas. Naturalmente, sendo um projeto surgido quando a tecnologia de motores Diesel ainda passava longe de ser competitiva para o uso em veículos leves, prevaleceu a ignição por faísca em motores sempre de 2 cilindros horizontais (boxer ou flat-twin). Inicialmente com cilindrada de 375cc e potência de 9cv ao ser lançado no ano de 1949, progredindo para 425cc e 12,5cv em 1955 e para 435cc e 24cv em 1970, com a opção pelo motor de 602cc e 28cv também a partir de 1970 (potência diminuída para 25cv em 1975 diante de uma revisão nas normas de emissões) alcançando a "potência fiscal" de 3cv ao invés dos 2cv que nortearam o início do projeto, ainda permaneceu atrativo aos olhos de uma parte do público europeu diante da eclosão das crises do petróleo a partir de 1973, permanecendo em linha nos principais mercados europeus até 1988 e com a produção estendida por um breve período até 1990 em Portugal.

Embora hoje até alguns furgões médios e grandes recorram à tração dianteira, e no Brasil a capacidade de carga a partir de 1000kg ou acomodação para 9 ou mais passageiros permita que veículos com tração simples sejam regularizados com motores Diesel, um Citroën 2CV ficaria impossibilitado de recorrer a esse artifício mesmo considerando a possibilidade de adaptar algum motor estacionário portátil, mesmo que outras características de projeto permitam ao modelo superar a aptidão off-road de alguns veículos com tração nas 4 rodas reconhecidos como "utilitário" pela burocracia brasileira. Também é importante destacar o sistema de suspensão independente nas 4 rodas, com amortecedores centrais interligando as rodas de cada lado para manter o contato das rodas com o terreno onde o veículo esteja trafegando e a carroceria mais corretamente nivelada em diversas condições de carga, e até minimizando os riscos de danos a cargas mais sensíveis como um cesto de ovos. O mesmo chassi foi usado no Citroën Méhari, e ainda proporcionava uma aptidão satisfatória a condições de rodagem severas até sem um sistema de tração 4X4 part-time que foi oferecido nesse modelo como opcional em alguns países, mas que esteve ausente na Argentina e no Uruguai onde foi mantida somente a tração dianteira.

Além de fatores mais fáceis de estabelecer um parâmetro para classificações um tanto arbitrárias, como capacidades de carga e passageiros ou tração usadas no Brasil para embasar a homologação de alguns veículos como utilitário, vale ressaltar que um tipo de carroceria diferente também pode influenciar na percepção do público generalista, e nesse caso o 2CV eventualmente seja percebido à primeira vista de um jeito e o Méhari de outro. Tal situação também ocorre quando comparamos algum hatch generalista abrangido pela definição de carro "popular" em vigor no Brasil e uma pick-up compacta derivada do mesmo projeto que vá ser reconhecida mais facilmente como utilitário, ainda que permaneça proibido o uso de um motor Diesel em função da capacidade de carga inferior a 1000kg. E por mais que remonte a uma época na qual os desafios de ordem técnica eram substancialmente diferentes dos atuais, e a bem da verdade parecia improvável o surgimento de restrições ao uso de motores Diesel como a observada no Brasil, o Citroën 2CV e derivados como o Méhari deixam escancaradas algumas incoerências na classificação meramente arbitrária de "utilitários".

Produção de biometano a partir de grãos de destilaria e outros subprodutos do etanol de milho e outros cereais: podem justificar aos olhos do público generalista uma busca por alternativas à cana-de-açúcar?

Embora o etanol seja por si só um combustível polêmico, e mais desacreditado aos olhos do público que dos dirigentes da indústria automobilística instalada no Brasil além de estar ganhando destaque até em países à primeira vista um tanto improváveis como a Índia, a forte dependência pela cana-de-açúcar na produção brasileira é um problema, tanto por oscilações no custo e disponibilidade na entressafra quanto pelo impacto percebido sobre a disponibilidade de terras agricultáveis para cultivo de alimentos. Ainda que outras matérias-primas como o milho amplamente usado nos Estados Unidos tenham um potencial para minimizar tais problemas, tendo em vista um eventual uso do grão de destilaria como substrato de alto teor proteico para a formulação de rações pecuárias, o brasileiro médio é condicionado pela mídia generalista a considerar somente o rendimento em litros de etanol por hectare para mensurar o sucesso da produção baseada na cana em detrimento de outros cultivares para os quais o combustível alternativo seja apenas um dos derivados a serem obtidos pelo beneficiamento industrial. O recente caso da destilaria da William Grant & Sons na cidade escocesa de Dufftown, onde o whisky Glenfiddich é feito, chama a atenção pelo uso do grão de destilaria como matéria-prima para a produção de biometano usado na frota de caminhões da empresa, ao invés de ser vendido para servir à alimentação de gado que é a destinação mais frequente para esse subproduto também no caso de outros cereais como a cevada e o trigo que são os mais usados na produção de bebidas alcoólicas "puro malte".

A bem da verdade, tal situação suscita dúvidas também quanto à popularização do vegetarianismo e de vertentes mais radicais como o veganismo, por mais que o consumo de carne e derivados ainda seja um aspecto cultural relevante em algumas regiões tanto no Brasil quanto no exterior justificando que o etanol de milho seja implementado com relativa facilidade, como poderia ser o caso no Rio Grande do Sul e nos estados do Centro-Oeste por exemplo, embora uma verticalização possa ser conveniente para diminuir os custos da logística. E como o biometano já pode ser usado com os sistemas de combustível destinados ao uso de gás natural sem alterações, sendo também injetado sempre na fase de vapor, outro aspecto que chama a atenção é a possibilidade de simplificar os sistemas de controle de emissões, tendo em vista uma eliminação da necessidade de um filtro de material particulado, bem como uma menor formação de óxidos de nitrogênio (NOx) que permanece vantajosa especialmente a motores de ignição por faísca com injeção multiponto sequencial no coletor de admissão. Portanto, em que pesem o maior volume ocupado pela instalação de um sistema de gás natural veicular e um eventual impacto sobre a capacidade de carga, e ainda considerações quanto à segurança como a necessidade do teste hidrostático periódico para validação dos cilindros em função da alta pressão de armazenamento do combustível que já levaram até taxistas em cidades como Florianópolis a abandonarem o uso do gás natural motivados também pelo alegado incremento na depreciação do veículo, para alguns operadores que possam tanto produzir o biometano por conta própria quanto gerenciar todo o processo de abastecimento da própria frota a destinação do grão de destilaria a essa finalidade já soa mais fácil de justificar.

Embora seja problemático o uso do biometano como uma bandeira contra uma liberação do Diesel para veículos leves sem distinções pelas capacidades de carga e passageiros ou tração, bem como o eventual prejuízo que um sistema de combustível mais volumoso e pesado possa causar à aptidão operacional de alguns utilitários, vale lembrar que a crescente sofisticação das gerações mais recentes tanto de motores turbodiesel quanto dos dispositivos de controle de emissões leva uma parte do público generalista a se acomodar em torno da percepção dos motores de ignição por faísca como inerentemente mais simples, o que acaba favorecendo os motores "flex" mesmo com o etanol hoje desacreditado e o gás natural mais restrito a algumas regiões. Naturalmente um aproveitamento da produção para interiorizar o biometano, e integrar aos gasodutos que já servem alguns dos principais eixos de transporte rodoviário e os grandes centros urbanos com gás natural, também poderia parecer útil para justificar o etanol de milho junto ao público generalista ao ser considerado o saldo energético entre o que se aplica do cultivo e colheita até a usina e os combustíveis a serem aproveitáveis, além do mais que a maior resistência à pré-ignição serve de pretexto para o uso de misturas mais pobres com o gás natural de modo que o rendimento em km/m³ também pese a favor. Logo, mesmo que no exemplo da William Grant & Sons o biometano seja tratado mais como um contraponto à hegemonia de motores turbodiesel no transporte pesado, vale destacar que no contexto brasileiro seria mais oportuno para diminuir a dependência do etanol pela cana-de-açúcar.

5 motores Diesel que acabaram sendo subestimados mas poderiam ser um bom quebra-galho em alguns veículos leves

A restrição ao uso de motores Diesel em vigor no Brasil levou a um isolamento tecnológico no tocante a desenvolvimentos e aprimoramentos técnicos que proporcionaram uma maior competitividade frente aos motores de ignição por faísca até no tocante ao desempenho. Naturalmente, uma parte do público tanto no Brasil quanto em outros países ainda poderia ser atendida satisfatoriamente por motores mais rústicos e um tanto improváveis de agradar ao público generalista, condicionado a tomar por referência a suavidade mais associada aos motores de ignição por faísca. Ao menos 5 motores Diesel suficientemente renomados em segmentos tão diversos quanto o náutico e o industrial merecem ser listados como subestimados para um eventual uso automotivo, embora pudessem até ter atendido de forma satisfatória em alguns veículos leves:

1 - Isuzu C201: mais conhecido no Brasil pelo uso em alguns equipamentos de refrigeração para câmaras frigoríficas Thermo King antigos, e tendo até sido usados para algumas adaptações na década de '80, chega a soar absurdo hoje lembrar que a Isuzu tinha vínculos mais estreitos com a General Motors, e ainda assim essa proximidade foi pouco aproveitada para eventualmente pleitear uma liberação do Diesel sem distinções por capacidades de carga e passageiros ou tração. Um motor bastante rústico de 2.0L com 4 cilindros e comando de válvulas no bloco, certamente atenderia bem a uma parte considerável do público de carros que eram considerados de porte médio entre a década de '80 e início da década de '90;

2 - Yanmar 4TNV88: ainda disponível no Brasil, sendo muito usado tanto em equipamentos industriais e maquinário agrícola quanto embarcações recreacionais leves, acaba sendo usado com relativa frequência por americanos para adaptação em caminhonetes médias (que para o padrão de lá são compactas) devido à pouca oferta de motores Diesel para veículos leves nos Estados Unidos. Para alcançar potências menos austeras que das versões estacionárias/industriais e agrícolas, levando em consideração que também costumam ser usados para as adaptações veiculares quando são descartados da aplicação em câmaras frigoríficas para caminhões, são necessárias alterações no governador da bomba injetora e também é comum recorrer ao turbo. Também com 4 cilindros e refrigeração líquida como o Isuzu C201, o Yanmar 4TNV88 de 2.2L já até daria conta de atender a algumas condições de uso em automóveis e pequenos utilitários na especificação original agrícola, tomando por referência no tocante ao desempenho o motor Volkswagen 1.6D de 50cv que por muito tempo foi o mais usado em adaptações veiculares no Brasil;

3 - Agrale M795W: menos conhecido que o M790 de 1.3L com refrigeração a ar, o M795W de 1.5L trazia refrigeração líquida, mas a configuração de 2 cilindros em linha era comum a ambos. Trata-se de um motor um tanto pesado, fator que certamente pesava contra adaptações nos automóveis compactos que pudessem ser bem servidos pelo desempenho modesto que se poderia esperar de um motor com a concepção tão austera. Tendo sido muito usado em pequenas embarcações de pesca artesanal, pode-se deduzir facilmente que a durabilidade e a resiliência a condições ambientais severas eram favoráveis a esse motor;

4 - Peugeot XUD9: muito conhecido na Argentina e no Uruguai por ter equipado quase toda a linha Peugeot/Citroën durante a década de '90, ficou com má fama no Brasil porque alguns exemplares que equiparam jipes JPX tiveram a instalação do turbo feita de forma independente pela própria JPX. As versões turbo originais estrangeiras tinham uma reputação melhor nos países onde foram oferecidas, tanto em modelos da antiga PSA quanto de outros fabricantes que faziam o outsourcing desse motor de 1.9L e 4 cilindros que chegou a ser usado até pela General Motors em versões de especificação européia de minivans na década de '90;

5 - Volkswagen 1.4TDI de 3 cilindros: chegou a ter algum sucesso comercial, à sombra do 1.9TDI com 4 cilindros do qual na prática era um derivado. Tendo em vista a tributação mais pesada sobre motores Diesel acima de 1.6L na União Européia, chega a soar bizarro a Volkswagen ter desistido de oferecer um turbodiesel de 3 cilindros que poderia aproveitar uma concepção modular e atender até melhor a alguns modelos para os quais o 2.0TDI atual se demonstre economicamente difícil de justificar. E apesar da própria Volkswagen do Brasil ter deixado passar algumas oportunidades de oferecer esse mesmo motor na Kombi por exemplo, vale destacar que esse motor poderia cair como uma luva para algumas adaptações, e apresentando resultados mais satisfatórios quanto ao desempenho em comparação ao 1.6D com injeção indireta e aspiração natural que foi bastante usado em modelos destinados à exportação regional até a década de '90.

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...

Quais motores Diesel seriam mais tentadores adaptar numa Chrysler Caravan da década de '90?

Um daqueles modelos mais destacados quando os carros importados ganharam uma renovada força no mercado brasileiro na década de '90, a Chrysler Caravan refletia bem como o imaginário popular via os veículos que melhor representavam o American Way of Life de acordo com as perspectivas da época. A imagem da Chrysler como pioneira do segmento nos Estados Unidos também era relevante, levando em consideração que ironicamente os modelos destinados ao Brasil por importação oficial eram fabricados na Áustria mas permaneciam com uma concepção totalmente americanizada, tendo vindo somente com o motor V6 de projeto próprio da Chrysler, embora em outros países fossem oferecidos desde motores com 4 cilindros entre 2.0L e 2.4L até um V6 da Mitsubishi, além daquele mesmo turbodiesel de 2.5L da VM Motori que teve a produção licenciada para a Detroit Diesel em Curitiba visando atender ao plano de produção da Dodge Dakota no Brasil. Mas nenhuma Caravan com qualquer motor turbodiesel veio ao país, ao menos oficialmente, e portanto algum motor adaptável seria de se desejar. Dentre alguns dos mais tentadores, ao menos 5 merecem ser listados por aparentemente apresentarem relativa facilidade de adaptar:

1 - VM Motori A 428 DOHC: o mesmo motor 2.8 CDTI/Duramax da atual geração da Chevrolet S10, na prática é uma evolução dos projetos modulares que remontam à tradição da VM Motori como fornecedor independente de motores Diesel para aplicações diversas. Portanto, pontos para a instalação são praticamente os mesmos das versões turbodiesel de especificação européia, africana e asiática;

2 - MWM Sprint 4.07TCA/TCE: tendo em vista que esse motor, disponibilizado na geração anterior da S10, é uma opção relativamente comum para adaptação em utilitários Mitsubishi equipados com o motor 4M40, e desses modelos originalmente equipados com o 4M40 a maioria também era oferecida com o mesmo V6 que chegou a ser usado em minivans Chrysler fora da California e outros estados que seguiam a regulamentação de emissões do CARB (Californian Air Resources Board), a princípio parece menos absurdo que se viesse a lograr êxito numa adaptação. O fato de ser uma linha de motores já com a aptidão para condições de uso um tanto severas devidamente reconhecida, inclusive em operações militares tanto em forças brasileiras quanto estrangeiras tendo em vista que equipou a primeira geração do Agrale Marruá em certificações de emissões Euro-2 para o TCA de injeção mecânica e Euro-3 para o TCE com injeção eletrônica common-rail, leva a crer que seja uma opção satisfatória para quem deseje um motor comprovadamente confiável. Vale lembrar também que caminhões e chassis de microônibus Agrale com peso bruto total até 6 toneladas na especificação Euro-2 e Volkswagen com peso bruto total até 5 toneladas e já enquadrados na Euro-3 também lançaram mão desse motor, portanto o motor ficaria longe de ser sobrecarregado;

3 - Mitsubishi 4D56 (também conhecido por Hyundai A2 ou D4CB): um motor até bastante fácil de encontrar, ainda usado nos utilitários Hyundai HR e Kia Bongo/K2500, e que em diversos modelos da Mitsubishi e também da Hyundai e da Kia disputou a preferência do público com algum V6 da mesma linha do 3.0 oferecido na Caravan de especificação americana. Logo, uma mesma consideração quanto a já ser mais fácil encontrar pontos para a fixação do motor à estrutura do veículo pode ser feita;

4 - Cummins ISF2.8: desenvolvido especificamente para servir como alternativa às cópias de motores Isuzu 4JB1 e Mitsubishi 4D56 em utilitários chineses, também ganhou espaço em outros mercados, e já é bem conhecido no Brasil pelo uso em caminhões Foton chineses e alguns modelos da geração atual do Volkswagen Delivery, além de ter servido à Ford nas versões Euro-5 de F350 e F-4000 e ser usado hoje no Agrale Marruá tanto em especificação civil quanto militar. Portanto, cobre diferentes especificações e normas de controle de emissões, sendo possível ir desde uma abordagem menos severa nesse tópico ou radicalizar e contar com toda a parafernália de filtro de material particulado (DPF), EGR e até SCR para quem tentar provar que um motor Diesel seria inerentemente melhor que um V6 a gasolina, e o piso alto dessas minivans Chrysler que viabilizava até a instalação de cilindros de gás natural em algumas versões destinadas ao mercado americano (principalmente para frotistas) também facilitaria a instalação de um tanque para o fluido-padrão AdBlue/ARLA-32 necessário ao funcionamento do SCR;

5 - Perkins 1103: naturalmente considerando apenas versões dotadas de turbo, mas o fato desse motor ser produzido entre outros locais numa mesma fábrica onde já chegou a ser feito o mesmo motor usado originalmente na Caravan parece tentador a fazer uma experiência. E por ter uma configuração pouco convencional para o que se esperaria de um veículo dessa categoria, a idéia soa mais peculiar. De certa forma, podem até mesmo ser apontados como bons precedentes históricos o uso de motores Perkins em alguns caminhões e pick-ups Dodge produzidos no Brasil e na Argentina.