quinta-feira, 7 de julho de 2022

5 carros de motor transversal e tração dianteira que seriam improváveis boas mulas de teste para um motor Diesel monocilíndrico horizontal

No caso de uma eventual liberação do Diesel para veículos leves que derrubasse a  restrição baseada em capacidades de carga e passageiros ou tração, até seria de se esperar que uma pequena parte do público generalista já ficasse mais empolgada e buscasse por uma abordagem mais imediatista diante da pouca disponibilidade de motores Diesel de pequena cilindrada no Brasil. E por mais improvável que pudesse parecer inicialmente, mesmo aqueles rústicos motores monocilíndricos horizontais mais frequentemente usados em microtratores, pequenas embarcações e equipamentos estacionários como grupos geradores e bombas de poço poderiam cair nas graças de alguns adeptos da gambiarra e do "jeitinho brasileiro". E a bem da verdade, ao menos 5 carros de motor transversal e tração dianteira acabariam sendo eventuais boas mulas para testar uma adaptação desse tipo:

1 - Ford Fiesta de 5ª geração: o modelo teve um ciclo de produção em Camaçari de 2002 a 2014, com os motores Zetec-Rocam de 1.0L naturalmente aspirado ou com supercharger/blower e 1.6L sempre de aspiração natural como as únicas opções no Brasil, dispondo ainda do motor Ford DLD-414/PSA DV4 turbodiesel de 1.4L para exportação regional. Seria pouco ou nada surpreendente que aparecesse algum exemplar adaptado com um motor Diesel monocilíndrico horizontal, tendo em vista que alguns na faixa de cilindrada entre 1.2L e 1.5L já estariam aptos a proporcionar desempenho suficiente para um perfil de uso mais urbano, e ainda aguentar eventuais trechos rodoviários. Considerando a idade dos veículos, e que o custo de um motor Yanmar novo das séries TF e TS acabaria ficando um molho mais caro que o peixe, a princípio uma das inúmeras cópias chinesas dos motores Yanmar acabaria sendo uma opção até mais provável, lembrando que os chineses também costumam ter a opção de refrigeração com radiador em algumas faixas de potência para as quais o original só é oferecido com hopper e a refrigeração se dá por evaporação com perda total da água utilizada;

2 - Chevrolet Onix de 1ª geração: atualmente renomeado Joy e produzido somente para exportação, a princípio seria especialmente improvável de receber esse tipo de adaptação no Brasil tanto em função das restrições ao uso de motores Diesel em vigor no país quanto por já ter sido iniciada a venda quando vigorava a Euro-5 e o gerenciamento eletrônico do motor com compatibilidade ao método OBD-2 de diagnóstico de falhas havia se tornado obrigatório. Ter usado motores às vezes reputados injustamente como "obsoletos" nas versões de 1.0L e 1.4L poderia tornar menos bizarra a hipótese de se adaptar um motor ainda mais primitivo, mas a questão das emissões certamente seria um calcanhar-de-Aquiles para a intenção, mesmo se eventualmente for possível usar pelo menos uma bomba injetora com governador eletrônico para fazer a alegria de alguns operadores comerciais como taxistas sem sacrificar o volume do porta-malas como faria um kit de conversão para gás natural;

3 - Fiat Argo: outro que esbarraria na burocracia e regulamentações de emissões, mas seria tentador um eventual uso como mula de testes. Considerando que versões 1.0 ficam de fora da especificação mínima de potência exigida em Porto Alegre para um que táxi sem capacidade de operar com gás natural direto de fábrica possa ser licenciado com uma conversão para esse combustível alternativo, ficaria até um pouco mais fácil tentar justificar a hipotética e improvável adaptação de um motor Diesel monocilíndrico horizontal. Supondo que fosse viável adaptar a um motor como aqueles já mencionados Yanmar ou às cópias chinesas o gerenciamento eletrônico, e eventualmente até turbo e alguns sistemas de controle de emissões como EGR ou SCR e filtro de material particulado (DPF) tivessem a instalação facilitada por uma quantidade menor de cilindros, daria vontade de tentar;

4 - Volkswagen Polo Classic/SEAT Cordoba de 1ª geração: na prática o mesmo carro com diferenças somente estéticas. Embora tivesse oferecido uma variedade interessante de motores Diesel entre 1.7L e 1.9L em outros mercados, o Brasil ter ficado somente com versões a gasolina já seria um bom pretexto para interessados em fazer gambiarra. Até pode parecer muito mais óbvio tentar fazer uma conversão "misto-quente" a partir do motor Volkswagen EA827 "AP" de 1.8L original, que tem o mesmo curso de pistões do 1.6D que chegou a ser usado no Brasil em outros modelos principalmente para exportação e ficou mais famoso no mercado interno equipando Kombi e Saveiro por breves períodos, mas a má fama causada por problemas de refrigeração do 1.6D principalmente na Kombi favoreceria a procura por outra opção. E como um motor Volkswagen 1.9 SDI ou TDI tem o custo um tanto exorbitante aos olhos de uma parte considerável dos atuais proprietários de carros que acabaram sendo incompreendidos pelo público generalista brasileiro, uma cópia chinesa de algum motor Yanmar monocilíndrico horizontal na faixa de 1.5L acabaria parecendo um quebra-galho tentador; 

5 - Kia Sephia: apesar de ter sido fabricado na Coréia do Sul, era baseado em projetos japoneses da Mazda. O fato de nunca ter disposto de um motor Diesel original de fábrica já pareceria justificar uma adaptação, por mais precária que fosse. E sendo basicamente cópia de um projeto japonês, embora feita com o devido respeito à propriedade intelectual ao contrário das imitações chinesas de motores Yanmar, o uso de um motor de concepção também japonesa poderia causar menos estranheza mesmo com uma configuração pouco usual no segmento veicular.

sexta-feira, 1 de julho de 2022

Por quê um motor como o Rootes TS3 "Comer Knocker" seria desejável nos dias de hoje com alguns (poucos) aperfeiçoamentos

Um motor que ficou mais famoso na Inglaterra e alguns mercados de exportação principalmente entre os países da Comunidade Britânica, o Rootes TS3 se caracterizava por ter 3 cilindros horizontais e pistões opostos, com um par de pistões para cada cilindro e funcionando no ciclo Diesel 2-tempos, mas com apenas um virabrequim e recorrendo a um sistema de balancins para fazer com que os cursos ascendentes dos pistões ficassem voltados para os centros dos cilindros, sendo também reconhecido como um dos motores mais eficientes já usados em algum veículo. Sempre instalado em posição horizontal para ter uma altura reduzida da instalação em comparação aos motores Diesel 4-tempos com os cilindros em posição vertical, tinha como principal vantagem a facilidade para equipar caminhões de cabine avançada das marcas Commer e Karrier, embora fosse mais largo e acabasse tendo uma altura maior do que seria possível com um par de virabrequins em cada extremidade conectados por engrenagens a um volante de motor em posição centralizada se fosse o caso de também ser instalado em posição horizontal. Convém lembrar os recentes desenvolvimentos de motores Diesel 2-tempos com pistões opostos de acordo com projetos da startup Achates Power, que já estabeleceu parcerias com a Fairbanks-Morse que hoje fornece sistemas de propulsão naval até para as Forças Armadas dos Estados Unidos ainda baseada em motores com um projeto originado quase 100 anos atrás, e até a Cummins anteriormente refratária aos motores 2-tempos mas que participa do projeto de um novo motor destinado a tanques de guerra e outros veículos e equipamentos de combate, e portanto ainda vale considerar que um motor como o Rootes TS3 também conhecido como "Commer Knocker" permaneceria desejável com alguns aperfeiçoamentos para outros segmentos.

Em meio às normas de emissões cada vez mais rígidas, sobretudo com relação ao material particulado já tendo massificado o uso do filtro DPF e dos óxidos de nitrogênio (NOx) para os quais estratégias tão diversas quanto a recirculação de gases de escape através do sistema EGR ou o recurso à redução catalítica seletiva (SCR) por meio de um fluido-padrão à base de uréia e água desmineralizada cujas principais denominações comerciais são AdBlue, ARLA-32, ARNOx-32 e DEF de acordo com cada região, é conveniente lembrar que o "Commer Knocker" chegava a emitir menos NOx que motores turbodiesel 4-tempos certificados na norma Euro-3, mesmo sem contar com o gerenciamento eletrônico que já era massificado na Europa durante aquela fase de controle de emissões e podia ser útil visando à diminuição da formação de material particulado que era um ponto especialmente crítico nos motores Diesel 2-tempos e ainda é constantemente apontado como o motivo para os motores Detroit Diesel das séries 53, 71 e 92 terem perdido participação de mercado nos Estados Unidos na década de '80. Agora com a integração dos sistemas de gerenciamento eletrônico dos motores a dispositivos de segurança como controles de tração e estabilidade, já soa mais fácil justificar um desenvolvimento nesse âmbito, que facilitaria o retorno de um motor com configuração semelhante ao Rootes TS3 a diversos tipos de veículo hoje equipados predominantemente com motores turbodiesel 4-tempos entre 4 e 6 cilindros verticais. E mesmo que por uma questão de confiabilidade ainda me pareça mais desejável dispor de um compressor volumétrico acionado pelo próprio motor, tendo em vista ser essencial esse recurso para os motores Diesel 2-tempos mas sem inviabilizar o uso do turbocompressor simultaneamente, também seria o caso de considerar a integração com sistemas híbridos, mesmo aqueles de 48 volts que podem ser integrados a compressores com acionamento elétrico, sendo também oportuno destacar o caso dos últimos motores Volvo twin-turbo Diesel que recorriam a um impulsor pneumático denominado PowerPulse como uma espécie de motor-de-arranque para o turbocompressor de baixa pressão tanto na partida quanto em acelerações intensas até que a pressão dos gases de escapamento pudesse sustentar uma pressurização mais constante.

E mesmo com a atual hegemonia da tração dianteira e do motor transversal em veículos destinados ao público generalista, excetuando as pick-ups médias e grandes e alguns SUVs de concepção tradicional com chassi separado da carroceria e motor longitudinal com tração somente traseira ou nas 4 rodas, um aspecto a ser levado em conta é a possibilidade de um motor horizontal proporcionar um rebaixamento do centro de gravidade e melhorando a estabilidade, por mais que o ideal seja o condutor estar ciente das peculiaridades desse tipo de veículo ao invés de esperar uma dirigibilidade de carro "normal" para a qual até as mais diversas assistências eletrônicas podem ser insuficientes para desafias as leis da Física. Vale destacar que a distância entre o ponto mais alto do cabeçote e o capô do motor em um veículo vem sendo apontada como um fator determinante para a redução da incidência de lesões graves decorrentes de um atropelamento, por mais inócua que possa parecer quando se trate de uma caminhonete que tenha um "paredão" na parte frontal, e dificilmente o fabricante vá alterar para haver um desnível entre o capô e a linha de cintura. Enfim, além de fatores mais técnicos visando superar desafios burocráticos quanto à questão das emissões que tem sido apontada como um desafio à continuidade do motor de combustão interna de modo geral, e para os quais uma integração com outros métodos eventualmente tratados mais como antagônicos ao Diesel pela mídia generalista e por alguns burocratas de plantão, um motor como o Rootes TS3 "Commer Knocker" ainda é desejável nos dias de hoje até por aspectos mais palpáveis e à primeira vista improváveis como a segurança.

terça-feira, 21 de junho de 2022

Breve observação sobre o milho em contraponto à predominância do trigo na panificação, e a criação de peixe em cativeiro, como motivos para os biocombustíveis serem levados mais a sério no Brasil

É inegável o impacto dos custos do transporte sob os preços dos mais diversos artigos, incluindo itens de primeira necessidade como alimentos, e portanto desde o pão até um filé de peixe pode-se dizer sem medo de errar que um aumento no preço do óleo diesel convencional toma proporções preocupantes. A recente guerra entre Rússia e Ucrânia, aparentemente tão distante do Brasil, tem levado a uma série de aumentos nas cotações internacionais do petróleo e derivados, e também de insumos para a formulação de fertilizantes agrícolas, área na qual tanto Rússia quanto Ucrânia são grandes fornecedores em âmbito mundial, e portanto uma beligerância que parecia irrelevante ganha contornos ainda mais dramáticos no nosso país. Desde tratores usados nas mais diversas lavouras até os caminhões e outros utilitários, vitais para o escoamento da produção agropecuária, passando ainda pelas embarcações usadas tanto na pesca em alto mar ou em águas internas quanto no manejo de peixe criado em cativeiro, convém destacar que o fomento a combustíveis alternativos para "blindar" o Brasil de forma análoga ao antigo ProÁlcool, implementado após o embargo da OPEP ser usado como moeda de barganha por uma coalisão árabe derrotada por Israel na Guerra do Yom Kippur, podendo ainda ser decisivo para fortalecer a segurança alimentar.
Além de um maior aproveitamento de cultivares com elevado teor de carboidratos que poderiam suprir ao menos em parte a demanda e recuperar a confiança do público generalista no etanol, e agregar valor a resíduos do beneficiamento industrial dos mesmos como poderia ser o caso com o arroz e a batata, é o caso de considerar a necessidade pela busca de um substitutivo para o óleo diesel convencional. Ainda vale destacar peixes como a tilápia que pode ser criada consorciada ao cultivo do arroz de modo a repor nitrogênio no solo sem a necessidade de aplicar uréia, uma das principais fontes de nitrogênio usadas na formulação de fertilizantes sintéticos N-P-K e que também é o princípio ativo do fluido-padrão AdBlue ou ARLA-32 que pouquíssimos caminhões comercializados no Brasil dispensavam a partir de 2012 até o começo desse ano. Outro ponto digno de nota é a maior parte da gordura corporal de peixes brancos como a tilápia concentrar-se no fígado, condição que facilita a extração e aplicação como insumo para produção de biodiesel, somando-se à vantagem para a lavoura arrozeira no tocante ao fornecimento de nitrogênio, e também relevante para a preservação de espécies nativas de peixes cuja intensa captura em alto mar as põe em risco de extinção e que podem ter a demanda substituída em parte por tilápia criada em cativeiro durante o período de defeso assegurando a reprodução dos cardumes nativos.

Às vezes uma correlação bastante improvável pode ser feita para destacar a maior importância de outros cultivares tanto no âmbito da produção de alimentos quanto de biocombustíveis, destacando-se o uso da farinha de trigo como principal insumo de panificação no Brasil ainda que outros cereais como o milho poderiam ganhar mais relevância. Na prática, desde uma pizza até uma esfiha ou outros salgados muito populares no Brasil inclusive substituindo refeições mais completas, basicamente são variações de uma massa à base de carboidratos combinada a um recheio ou cobertura à base de proteína animal, podendo ser feita uma analogia também com as arepas tradicionalmente feitas na Colômbia e na Venezuela com uma farinha de milho branco e algum recheio à base de carne ou queijo, sendo conveniente destacar o uso do milho e outros grãos também na formulação de rações pecuárias. Enquanto a farinha de trigo é mais usada como uma fonte de carboidratos, é pertinente destacar que o milho também proporciona um aporte proteico relevante, facilitando até uma integração entre a produção de alimentos e combustíveis a partir de um mesmo cultivar, e oferecer um contraponto às alegações que o uso de terras agricultáveis para insumos destinados ao etanol e ao biodiesel fosse invariavelmente causar prejuízos à segurança alimentar.
Embora possa ser apontado que o "grão de destilaria" resultante da produção de etanol de milho seja um tabu para aplicações na alimentação humana, apesar da eficiência no ganho de peso quando destinado à formulação de rações para gado de corte, é injustificável que o etanol de milho ainda seja subestimado como combustível automotivo no Brasil, onde uma das poucas circunstâncias onde é mais apreciado em comparação à cana-de-açúcar é como o "álcool de cereais" mais frequentemente usado em preparações farmacêuticas/magistrais. Levando em conta até uma adaptabilidade a mais condições climáticas que o trigo e a cana-de-açúcar, é o caso do milho ser devidamente reconhecido, assim como a tilápia superou fatores culturais em algumas regiões onde a preferência por peixes marinhos deixou de ser empecilho à aceitação do consumidor, em parte devido ao custo competitivo e também pelo sabor suave. Enfim, se já havia uma série de motivos práticos para justificar uma maior relevância de peixe criado em cativeiro e do milho para proporcionar um equilíbrio entre segurança energética e disponibilidade de alimentos, a mais recente beligerância russo-ucraniana leva tais opções a serem ainda mais desejáveis...

sexta-feira, 17 de junho de 2022

Fusca: adaptar um motor monocilíndrico horizontal ainda seria um bom quebra-galho

Um dos carros prejudicados de forma mais desproporcional pelas restrições ao uso de motor Diesel com base nas capacidades de carga e passageiros e tração, o Fusca ainda é visto com relativa facilidade pelas ruas de muitas cidades brasileiras, tanto em capitais como Porto Alegre quanto espalhadas pelo interior, e para as zonas rurais e as periferias das grandes metrópoles a configuração de motor e tração traseiros é uma qualidade ainda digna de nota por facilitar o tráfego por condições de terreno mais severas. Cabe observar uma série de outras peculiaridades que destacam o modelo, e fizeram a Volkswagen conquistar um público fiel e romper a antiga hegemonia dos carrões americanos que reinavam até a década de '50, e uma daquelas características tão bem exploradas pela publicidade era a simplicidade da refrigeração a ar do motor boxer, levando qualquer idéia de adaptação de outros motores a uma condição de tabu que já se sobrepõe às dificuldades de ordem técnica para encontrar motores Diesel viáveis para substituir o boxer sem alterações tão drásticas. E levando em consideração as históricas dificuldades para encontrar motores Diesel relativamente compactos no Brasil, intensificadas pela antiga influência mais americana e pela imagem de "à prova de burro" que o motor do Fusca conquistou pela facilidade de manutenção, a hipótese de adaptar um motor Diesel monocilíndrico horizontal de refrigeração líquida já parece menos absurda, também devido ao histórico de sucesso em máquinas agrícolas e embarcações leves.
A princípio pareceria ainda mais difícil sugerir que motores com uma faixa de rotação mais estreita que a do boxer, e com potência quase sempre menor que a do motor 1200 e torque mais próximo dos 1200 e 1300 que do 1600, justificasse uma adaptação no Fusca para um uso nas condições normais previstas no projeto original do veículo, além de serem mais pesados e um dos métodos mais comuns para acoplar a diversos equipamentos estacionários ou máquinas agrícolas ser através de correias e polias. Mesmo que outra instalação seja viável sem a necessidade de correias e polias para transmissão primária, a exemplo de embarcações para as quais um reversor é acoplado diretamente no volante do motor, a desconfiança de uma parte do público generalista acabava ficando mais exacerbada, e a considerável diferença entre os tamanhos do volante de um motor de Fusca e de um estacionário como os Yanmar das séries TF e TS também suscitaria dúvidas quanto às possíveis soluções para contornar essa discrepância e proporcionar uma montagem "limpa" que pudesse parecer até original de fábrica. Certamente um torneiro-mecânico poderia usinar um volante de motor que atenda bem a essa aplicação, e um motor "de bomba de poço" que é tão conhecido quanto o boxer da Volkswagen até em localidades rurais mais distantes de grandes centros acabaria proporcionando uma relativa tranquilidade quanto a uma disponibilidade de assistência técnica praticamente em qualquer lugar do país, condição que chegou a ser apontada como favorável ao relançamento do Fusca entre '93 e '96 pelo ex-presidente do Fusca Clube do Brasil Alexander Gromow em contraponto a alguns deslumbrados que criticavam o "Fusca Itamar" ainda um tanto inebriados pela reabertura das importações de veículos em '90.
Tendo em vista como o mercado de veículos antigos colecionáveis no Brasil ficou especulativo demais nos últimos anos, e os mais diversos componentes de especificação original como motores boxer novos para eventual reposição vem atingindo preços estratosféricos, a "heresia" de fazer algumas adaptações nada ortodoxas pode soar tentadora para quem ainda considere o Fusca mais como um veículo "usável"  que como uma peça de museu fadada a ficar trancafiada num galpão. E convenhamos que a economia e a simplicidade de alguns motores Diesel horizontais monocilíndricos de refrigeração líquida entre 1.1L e 1.5L ainda fornecidos tanto por fabricantes tradicionais como a Yanmar quanto por importadores que costumam oferecer cópias dos motores Yanmar feitas principalmente na China viriam a calhar, em que pese um desempenho austero mas longe de impedir por exemplo algumas viagens para visitar parentes interioranos ou ir comer um peixe fresco no litoral, e na pior das hipóteses um mecânico familiarizado só com motores de trator ou um pescador artesanal teriam como auxiliar em algum reparo emergencial. Enfim, mesmo longe de ser tecnicamente "perfeita" e esbarrando na burocracia que impede regularizar a conversão para Diesel, a eventual adaptação de um motor monocilíndrico horizontal ainda seria um bom quebra-galho para um Fusca...

quinta-feira, 9 de junho de 2022

5 carros que seria até pecado converter para Diesel, mas daria gosto chegar causando no inferno com um motor Steyr Monoblock

Por mais interessante que seja considerar uma eventual liberação do uso de motores Diesel para os mais diversos tipos de veículo, sem restrições baseadas nas capacidades de carga e passageiros ou tração, é de se esperar que em algumas categorias fique mais difícil convencer o perfil mais tradicional de uma parte do público a aceitar essa opção. Naturalmente há quem veja alguns modelos específicos como inerentemente mais difíceis de justificar uma conversão, e considerem praticamente pecado fazê-lo, mas a hipótese ainda parece tentadora. E dentre tantos veículos aparentemente improváveis, ao menos 5 poderiam ser bons receptores para um motor Steyr Monoblock M14 ou M16...

1 - Toyota Supra A80: modelo que ficou marcado pela participação no primeiro filme da série Velozes e Furiosos, principalmente pela menção ao motor 2JZ-GTE de 6 cilindros em linha e 3.0L com 2 turbos. Mesmo um toyoteiro purista torceria o nariz para adaptações de motores como o 1HD-FTE também de 6 cilindros em linha da própria Toyota ou o 1VD-FTV que é V8 e teve versões com 1 ou 2 turbos, mas um motor fornecido por terceiros talvez causasse ainda mais descontentamentos junto a essa parte do público. Mas que um motor Steyr M16 seria tentador, com certeza seria; 

2 - Subaru Impreza: ter sido sempre equipado com motores boxer já dificulta uma adaptação de motor em função da altura e comprimento do original, e para acomodar sem eventuais descaracterizações no tocante à estética externa poderia se fazer necessário adaptar tração somente traseira sacrificando a tração nas 4 rodas que é uma característica bastante difundida na linha Subaru de um modo geral, tendo em vista que seria necessário também montar o motor mais recuado e impedindo o uso do câmbio original. A princípio um M14 já daria conta, tanto de prover um desempenho ainda interessante quanto de despertar a ira dos puristas mais ferrenhos;

3 - Porsche Cayenne Coupé: modelo já suficientemente "herege" para os padrões da marca, embora a linha Cayenne possa ser creditada como uma salvação para a Porsche permanecer viável nos Estados Unidos e continuar desenvolvendo modelos esportivos mais puros. Já na 3ª geração passou a oferecer também uma carroceria de acordo com a moda de "SUV coupé", e conta somente com motores turbo a gasolina de 6 e 8 cilindros em V, associados em algumas versões a um sistema de propulsão híbrido plug-in. Dada a ausência das opções turbodiesel que foram oferecidas nas duas gerações anteriores do Porsche Cayenne, a adaptação de um motor Steyr M16 seria uma hipótese até interessante; 

4 - Honda Civic de 6ª geração: chegou a ter versões de pretensões bem mais esportivas quando ainda era importado, inclusive a carroceria Coupé muito mais bonita que o sedan que foi produzido no Brasil, e o sistema VTEC de comando de válvulas variável que faz a alegria de quem gosta de levar um motor a gasolina a regimes de rotação estratosféricos com a fama de ser uma tecnologia originária da Fórmula 1 também fomentaria alguma objeção a trocas de motor. A princípio o M14 já seria potencialmente difícil de adaptar sem fazer descaracterizações mais profundas;

5 - Mitsubishi Lancer Evolution VII: uma verdadeira lenda do rali, tendo rivalizado com os Subaru Impreza no WRC. Particularmente me agrada mais a estética em comparação aos outros modelos dessa mesma série, embora eu deva confessar que ficaria tentado a cometer uma "heresia" e substituir o motor 4G63T original ou por um V8 americano ou por um turbodiesel com 4 cilindros, e nesse caso o Steyr M14 estaria entre as opções que eu consideraria.

quinta-feira, 2 de junho de 2022

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...

segunda-feira, 23 de maio de 2022

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.

terça-feira, 17 de maio de 2022

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.

quarta-feira, 11 de maio de 2022

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...

quinta-feira, 5 de maio de 2022

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.