Diesel e esportividade: o tabu vem caindo...

A uns 2 dias atrás, um fato que eu não esperava presenciar tão cedo acabou por me surpreender: enquanto eu observava um Subaru Impreza WRX exposto no shopping Iguatemi de Porto Alegre, um idoso que passava pelo local indagou ao vendedor que acompanhava o veículo se o mesmo era movido a óleo diesel...

Por mais que motores Diesel apresentem qualidades técnicas que podem ser exploradas nos esportivos, os preconceitos ainda muito fortes e as restrições burocráticas brasileiras acabam por desestimular o interesse por esse tipo de propulsor. Nem mesmo a popularidade do etanol tem servido para promover o ciclo Diesel como um contraponto à ineficiência da atual geração de motores flex com ignição por faísca...

No fim das contas, por mais que ainda seja apenas um caso isolado, já é um indício de que o tabu vem caindo...

Biocombustíveis e religiosidade: uma brevíssima reflexão

Desde eras em que predominavam cultos tribais associados à observação de fenômenos naturais e o desenvolvimento de diversas teorias politeístas, passando pela entrega dos 10 Mandamentos a Moshe Rabeinu durante a travessia do Mar Vermelho e do Sinai rumo a Israel, a religião exerce grande influência nas relações sociais e vida privada. Mantém um peso tão significativo que, mesmo com os Direitos Civis e o Estado laico atualmente em vigor, a legislação moderna conserva elementos do antigo Direito romano de base judaico-cristã. Como podia-se esperar, os biocombustíveis também geram uma série de polêmicas envolvendo as mais variadas orientações religiosas, desde rastafarianos radicalmente contrários ao uso de subprodutos animais até alguns sheiks que enquadram biocombustíveis em geral como “pecado”, passando por rabinos mais ortodoxos desaprovando o uso de banha suína como regulador de viscosidade no biodiesel.

Considerando que para muitos judeus a classificação Kosher não fica restrita a gêneros alimentícios, abrangendo também produtos de higiene pessoal e cuidados com a casa, é um tanto previsível a restrição ao uso de matérias-primas extraídas de animais como o porco e peixes sem escamas nem barbatanas ou outros que apesar do consumo permitido não tenham sido abatidos conforme o ritual característico, enquanto para a quase-totalidade dos cristãos não há problemas quanto a isso. Até o islamismo, apesar de pregar abstenção à ingestão de carne suína, a princípio não faz oposição ao uso da banha (ou mesmo partes da carcaça e vísceras) do porco para a produção de biocombustíveis e outros insumos industriais. Entretanto, alguns sheiks com interesses econômicos na exploração petrolífera arbitrariamente lancem objeções a qualquer biocombustível, mesmo que países islamizados como a Malásia com as extensas áreas dedicadas ao cultivo do dendê usado como matéria-prima para o biodiesel hoje liderem o setor da agroenergia e a Indonésia esteja experimentando o etanol de batata-doce embora seja um grande exportador de petróleo.

No caso do etanol, que antes de tornar-se a menina-dos-olhos da indústria de energia era mais conhecido simplesmente por “álcool”, há líderes religiosos que oponham-se ao uso do mesmo como combustível baseados em restrições ao consumo de bebidas alcoólicas. Para muçulmanos, uma interpretação equivocada do Alcorão, que proíbe expressamente o vinho mas abre espaço para o arak (um destilado à base de anis) e não impede a Arábia Saudita de ser o maior mercado dos whiskies Johnnie Walker, é o suficiente para levar alguns a verem o etanol como “demoníaco”. Já em meio à profusão de igrejas neopentecostais surgidas da noite para o dia, o fenômeno curiosamente se repete. Vale lembrar que Jesus, tido pelos cristãos como o Messias (Mashiach) e pelos muçulmanos como um profeta, teria consumido vinho durante a última refeição...

Logo, por mais que algumas interpretações possam causar confusão, é possível conciliar a necessidade de promover uma renovação da matriz energética com o respeito à diversidade religiosa.

Refletindo sobre o hidrogênio...

Não é de hoje que a procura por combustíveis alternativos vem aliada não só ao interesse de promover uma menor dependência de recursos energéticos fósseis como o petróleo e o carvão mineral, passando a ser conciliada a questões ambientais. Um dos que chamam mais atenção acaba sendo o hidrogênio, tanto pela emissão zero de poluentes ao passar pelo processo de combustão quanto por considerações referentes ao custo para promoção de um armazenamento seguro, visto que além de ser o elemento químico mais abundante no Universo também é o mais reativo.

Desde 1966 com a introdução da GM Electrovan, protótipo baseado na ChevyVan de 1ª geração, em que o conjunto de tanques de hidrogênio e as células de combustão (muitas vezes citadas como células de combustível, ou fuel-cells) ocupavam todo o espaço que num modelo convencional seria destinado ao compartimento de cargas, até modelos mais recentes montados sobre as plataformas da minivan Opel Zafira e do crossover Chevrolet Equinox mantendo a mesma versatilidade e espaço interno de similares com motor a combustão interna, uma longa evolução pôde ser observada, a ponto de já existir desde 2008 ao menos um modelo movido a hidrogênio com o uso de célula de combustão disponível no mercado mundial, o Honda FCX Clarity. Na prática, o sistema opera de modo semelhante aos híbridos em série, apenas substituindo o gerador acionado por motor estacionário mediante o uso de uma ou mais células de combustão, contando com um motor elétrico para prover a tração. Ainda há também uma infinidade de protótipos oferecidos para leasing baseados em veículos convencionais e mais consagrados como o Mercedes-Benz F-Cell, que inicialmente era uma versão do Classe A e hoje compartilha a estrutura com o Classe B. Também é possível encontrar ônibus movidos a hidrogênio por fuel-cell operando comercialmente em fase de testes em grandes cidades mundo afora, inclusive em São Paulo.

Também há experiências visando o uso do hidrogênio em motores de combustão interna, mais próximos do grande público, e nessa área podem-se destacar tanto a BMW com o 750hL e o Hydrogen7 baseados nos sedãs full-size Série 7 equipados com um motor V12 apto a rodar também com gasolina, em função da menor disponibilidade de locais para reabastecer com hidrogênio, quanto diversos modelos da Mazda equipados com o exótico motor Wankel. Entretanto, além de comprometer o espaço interno do veículoe a capacidade de carga, bem como manter as desvantagens gerais da ignição por faísca, ainda vem apresentando prejuízos ao desempenho mais intensos dos que os hoje vivenciados pelos usuários de outros combustíveis gasosos como o popular “gás natural” (GNV/metano) e o gás liquefeito de petróleo (GLP/“gás de cozinha”) que no mercado brasileiro fica restrito a empilhadeiras e outros veículos industriais mas em países como a Austrália chega a ser mais popular que o GNV.

Há ainda alguns dispositivos para eletrólise de água sendo oferecidos comercialmente para serem acoplados diretamente aos veículos, também conhecidos como HHO ou “célula seca” (dry cell), normalmente apresentados como uma alternativa para reduzir o consumo de gasolina, etanol ou diesel, ainda que hajam interessados em usar apenas o hidrogênio fornecido por esse tipo de equipamento. No entanto, o uso de hidróxido de potássio (potassa cáustica) para compor uma mistura eletrolítica torna o sistema um pouco mais perigoso com relação a contaminação ambiental em caso de acidente, além de requerer cuidados especiais para ser manipulado.

Para obter o hidrogênio elementar usado no abastecimento de automóveis, o meio mais usual ainda é a eletrólise de gás metano, o que além de demandar um enorme e desnecessário gasto de energia acaba liberando o mesmo CO² que se desejaria reduzir através do uso do polêmico combustível alternativo. Depois, para manter níveis aceitáveis de segurança nos escassos postos que oferecem reabastecimento com hidrogênio, mais energia é desperdiçada com sistemas de criogenia, aumentando o custo operacional e por conseguinte o preço a ser pago pelo consumidor...

Quanto aos veículos, também devem seguir alguns procedimentos específicos: não é recomendado estacionar em garagens fechadas com pouca ventilação nem parar dentro de túneis para evitar a formação de uma atmosfera explosiva, visto que não é incomum a liberação de hidrogênio no ambiente através de válvulas de segurança e de microfissuras presentes nos materiais usados para fabricação dos tanques. Normalmente a pressão de armazenamento do combustível não deve passar de 700bar, 250% maior que a média de veículos movidos a GNV (em torno de 200bar), e a maioria dos cilindros disponíveis no mercado suportam uma pressão máxima de 900bar, de forma que o hidrogênio acaba com uma margem de segurança muito mais restrita...

Logo, por mais que seja apontado freqüentemente como o “combustível do futuro”, o hidrogênio apresenta grandes desvantagens que vem mantendo esse tão sonhado futuro permanecer distante...

Diesel e esportividade: é possível conciliar tais conceitos

Não há como negar o fascínio que os carros esportivos exercem sobre uma parcela significativa do mercado consumidor, ávido por se destacar em meio à multidão pelo desenho mais arrojado das carrocerias como no Fiat Coupé ou então por características técnicas mais orientadas a um alto desempenho, mas ainda poucos associam o Diesel à idéia de diversão ao volante transmitida por tais veículos.

Ainda que já sejam muito apreciados para trabalhos pesados por conta da maior rentabilidade operacional, os motores do ciclo Diesel ainda são vistos com algum ceticismo para o uso recreacional, salvo em alguns grupos como os off-roaders que quase sempre aceitam melhor o Diesel devido à maior aptidão para enfrentar condições ambientais severas.

Aos entusiastas de automóveis esportivos, como os Mercedes-Benz Classe SL, os regimes de rotação mais contidos num motor Diesel acabam muitas vezes parecendo menos empolgantes, ainda que possam ser obtidos bons resultados justamente pela distribuição de potência e torque já em faixas de giro mais baixas. Tanto que alguns veículos equipados com motor Diesel mesmo com potência inferior, mas beneficiados por um torque mais alto e abundante, acabam muitas vezes por superar o desempenho de concorrentes movidos a gasolina, etanol ou gás.

Não é à toa que em países sem as absurdas restrições ao uso de óleo diesel em função de capacidades de carga, passageiros ou tração já é possível encontrar até esportivos com motor Diesel, como algumas versões do Peugeot RCZ, cujo motor 2.0L turbodiesel de 163hp ainda supera o torque do 1.6 THP de ignição por faísca e movido a gasolina na versão de 200hp, para não mencionar a potência superior ao 1.6 THP de 156hp que é a única opção para o modelo no mercado brasileiro.

Da parte de apreciadores dos muscle-cars e pony-cars à moda americana como o Ford Maverick, tradicionalmente equipados com enormes motores V8 a gasolina em muitos casos com uma potência específica não muito alta mesmo em comparação com alguns motores do ciclo Diesel entre 4 e 6 cilindros, acaba ocorrendo alguma resistência mais em função do culto ao layout do V8 do que por alguma razão de ordem puramente técnica.

Pesam favoravelmente ao Diesel os resultados de adaptações de motores como o Cummins 4BT de 4 cilindros, 3.9L e faixas de potência entre 105 e 170hp em pickups full-size tipicamente americanas como a Chevrolet Silverado, surpreendentemente sem tantos prejuízos ao desempenho mesmo em comparação com os parrudos motores V8 entre 5.3 e 6.0L com pelo menos o dobro da potência.

Considerando o caso de alguns veículos ainda mais pesados e com uma aerodiâmica mais desfavorável que as pickups, como microônibus e alguns caminhões, que apesar das relações de marcha significativamente mais curtas e tendo que deslocar entre o dobro e o triplo do peso em  ordem de marcha de muitos esportivos modernos ainda são aptos a superar os 100km/h, teoricamente um motor turbodiesel de 4 cilindros na faixa dos 150hp com cilindrada de 3.8L até 4.5L não ficaria tão insatisfatório em um Chevrolet Camaro RS originalmente equipado com um motor 3.6L V6 de 323hp, e o torque do Diesel normalmente não é páreo nem mesmo para o 6.2L V8 de  426hp usado no Camaro SS...

Vale lembrar das palavras do lendário ex-piloto e preparador de carros de competição Carroll Shelby. Segundo o renomado especialista, que alçou o então desacreditado Ford Mustang ao patamar de um dos carros mais cobiçados do mundo, a potência vende carros mas o torque vence corridas...

Logo, por mais que alguns entusiastas de marcas como Ferrari e Porsche declarem preferir a morte a ver um de seus veículos favoritos ostentando um motor Diesel, deveriam rever seus conceitos...

A propósito: não custa nada lembrar que a Porsche já oferece a opção de motor Diesel, inaugurada com o Cayenne e logo estendida ao Panamera. Não seria de se duvidar que, num futuro próximo, até um modelo como o Boxster pudesse ser equipado com esse tipo de motor, tanto por "incentivo" das normas de poluição européias quanto pelas intenções do governo americano em reduzir as médias de consumo de combustível dos veículos oferecidos naquele mercado por meio da CAFE (Corporate Average Fuel Economy)...

Considerações sobre a potência de frenagem

Partindo de uma definição simples, pode-se entender como potência de frenagem a facilidade com que um motor sofre uma redução no desempenho quando o acelerador deixa de ser acionado, colaborando para uma conseqüente diminuição na velocidade do veículo como um todo...

Por mais que as vantagens dos motores Diesel se façam presentes nas mais diversas aplicações, para o uso automotivo em particular a potência de frenagem acaba tendo uma importância mais significativa, e nisso os motores de ignição por faísca acabam tendo, a princípio, um resultado melhor...

Em aplicações leves, diferenças na potência de frenagem se mostram menos sensíveis, enquanto nos veículos pesados acaba sendo mais comum o uso de sistemas auxiliares de freio-motor para compensar a desvantagem inicial.

Em modelos de projeto americano, como o International 9800, um recurso mais comum é o freio-motor por descompressão, a exemplo dos clássicos "Jake-Brakes", produzidos até hoje pela Jacobs Automotive Systems, que fizeram a fama na época áurea dos Detroit Diesel de ciclo 2-tempos. O princípio de funcionamento é baseado numa duração mais longa da abertura das válvulas de escapamento para liberar parte do ar da admissão, e o corte da injeção é antecipado. No mercado americano ainda é comum ver o uso da marca registrada Jake-Brake como um nome genérico para freios-motor de descompressão.

Já em modelos com projetos de origem européia, o recurso mais comum acaba sendo o uso de uma válvula-borboleta no escapamento, por sinal bastante semelhante à borboleta de admissão (throttle) usada em motores de ignição por faísca, gerando uma contrapressão que induz o motor a reduzir a rotação. É um sistema tecnicamente mais simples e de fácil manutenção, além do custo inicial mais acessível, flexibilidade na posição de montagem e volume reduzido. Pode ser facilmente adaptável até em veículos leves onde não se dispõe de tanto espaço livre sob o capô para a instalação de dispositivos mais complexos.

O uso de tais sistemas ainda acaba prolongando a vida útil dos freios de serviço, que passam a ser requeridos com menor freqüência, sobretudo em declives mas também em áreas mais planas. Ao fazer uma tomada de curva, por exemplo, a redução na velocidade proporcionada pelo uso do freio-motor normalmente permite manter um bom nível de segurança, ou então retardar o uso dos freios de serviço.

Nos ônibus, vem sendo popularizado o uso de um sistema de freio-motor hidráulico acoplado ao câmbio, conhecido como "retarder", literalmente "retardador" (de frenagem). Ainda que tal denominação tenha se tornado quase genérica, a marca Retarder pertence à empresa alemã Voith, que também fabrica câmbios automáticos. Vale destacar que a integração do Retarder a um câmbio automático acaba sendo eventualmente considerada mais fácil, justamente pelos câmbios automáticos mais comuns ainda serem baseados num sistema de controle hidráulico.

Além de favorecer a durabilidade dos freios de serviço e neutralizar a pouca disponibilidade de potência de frenagem comum aos motores Diesel, os sistemas auxiliares de freio-motor acabam representando um acréscimo à segurança, visto que em caso de falha dos freios de serviço acabam reduzindo a sobrecarga sobre o popular "freio de mão", oficialmente chamado de "freio de estacionamento" mas também conhecido em outros países como "freio de emergência" - a própria expressão coloquial "e-brake" deriva de "emergency-brake".

Viaturas militares: o Diesel mostrando as armas

Se tem uma aplicação em que o Diesel hoje reina soberano é na área estratégico-militar, com as bênçãos da OTAN ao padronizar o combustível básico para as frotas militares dos países signatários. Inicialmente adotado por razões econômicas numa reação ao revanchismo econômico de países islâmicos exportadores de petróleo após a derrota da coalisão liderada pelo Egito na Guerra do Yom Kippur, é favorecido pela adaptabilidade a condições ambientais severas, maior segurança contra explosões e incêndios, eficiência energética mais alta e simplificação do processo logístico tanto pela eliminação de uma quantidade significativa de peças de reposição requeridas em motores de ignição por faísca quanto pela padronização em um combustível específico que ainda acaba sendo consumido e transportado numa quantidade menor com mais segurança - vale lembrar também que o ciclo Diesel permita uma maior flexibilidade para o uso de combustíveis alternativos, incluindo o "patriótico" etanol.

Em território brasileiro, no entanto, devido a uma aberração jurídica que limita o uso de motores Diesel em veículos com capacidade de carga igual ou superior a 1000kg ou mais de 9 passageiros além do motorista, com poucas exceções como o clássico Jeep Willys que apesar da capacidade de carga limitada a 500kg e acomodações para 4 passageiros é dotado de tração 4x4 com reduzida, essencial para driblar o pouco torque do motor Continental de 4 cilindros, 1600cc e 40hp movido a gasolina originalmente usado nas primeiras versões.

Na prática, alguns veículos leves que são usados por organizações militares para serviços internos e/ou burocráticos acabam por requerer um investimento adicional tanto em combustíveis quanto peças de reposição e serviços de manutenção, que acaba atrapalhando a segurança nacional...

Em outros países com menos restrições burocráticas hoje já é possível encontrar até mesmo motocicletas com motor Diesel para aplicações táticas.

As mesmas vantagens acabam sendo extensivas às frotas das polícias militares estaduais. A maior autonomia das viaturas, juntamente com os intervalos mais longos nos procedimentos de manutenção, acaba por beneficiar a presença ostensiva, mantendo-nas em condições operacionais por períodos mais amplos.
O mesmo acaba valendo também para as polícias civis estaduais e para a Polícia Federal...

Uma rápida reflexão sobre a mamona

Conhecida pela rusticidade e às vezes citada como uma "praga", a mamona não deixa de ser uma boa opção para aplicações automotivas. Não só para a obtenção de óleo combustível, diga-se de passagem...

As propriedades lubrificantes do óleo são até hoje reconhecidas por usuários de veículos com motor de ignição por faísca, tanto nos de ciclo 2-tempos devido à melhor estabilidade em misturas com etanol quanto em alguns motores 4-tempos (ciclo Otto). Vale destacar que, antes do advento das bases sintéticas, a Castrol usava óleo de mamona como base, e a recordação dessa experiência permanece na marca, com uma clara referência à mamona, conhecida em inglês como "Castor bean".

Hoje, com a questão ambiental em pauta, não adianta apenas pensar no uso de biocombustíveis sem procurar uma opção de lubrificante que também contribua para reduzir a dependência de petróleo, e por conseguinte garantir uma maior segurança energética em meio aos tumultos políticos nas regiões petrolíferas...

Vale destacar que a mamona não chega a causar um prejuízo tão significativo à produção de alimentos como vem acontecendo com a cana-de-açúcar que serve de matéria-prima ao etanol brasileiro e o milho usado no etanol americano ou mesmo às vastas áreas florestais devastadas na Malásia para abrir espaço ao dendê usado para fazer biodiesel, e devido à conhecida rusticidade a mamona não agrava o problema do desmatamento por não demandar a abertura de novas fronteiras agrícolas para seu cultivo.

Cresce com facilidade até mesmo em áreas que apresentem alguma degradação ambiental, podendo contribuir para uma revitalização das mesmas. Além de aumentar a concentração de micronutrientes no solo, viabilizando a rotação de cultura com gêneros alimentícios, auxilia na regulação térmica devido ao aumento na umidade relativa do ar que proporciona.

Apesar de ser uma boa opção para fomentar a agricultura familiar devido à facilidade no manejo, podendo ser consorciado com outros cultivares, a mamona acabou perdendo prioridade para a abundante soja na produção brasileira de biodiesel por conta da baixa viscosidade do óleo, tido como "fino" demais e inadequado para a produção de um biodiesel de boa qualidade. Visando manter uma lubricidade adequada às necessidades de uma bomba injetora num motor Diesel de concepção mais rústica, a mamona passa a ser vista com desconfiança, mesmo que o "petrodiesel" com teores reduzidos de enxofre como o S50 fique mais "fino" mas nem por isso deixe de ser implementado...

Nada impede, no entanto, o uso do óleo de mamona puro como combustível, ou mesmo misturado em diferentes proporções ao diesel convencional. Dispensando os processos necessários à produção de biodiesel, ainda apresenta bons resultados, mesmo que nessa circunstância a glicerina não possa ser extraída e reaproveitada em aplicações industriais. A já conhecida performance do óleo como lubrificante pode até mesmo ser muito bem aproveitada para preservar a durabilidade e o desempenho em motores mais antigos.

Independentemente do tipo de injeção, seja indireta ou direta, tanto em motores com injeção totalmente mecânica mais dependentes de uma alta lubricidade quanto nas novas gerações de motores Diesel com gerenciamento eletrônico, o óleo de mamona permanece como uma boa opção para atender à demanda por combustíveis alternativos conciliada à preservação ambiental e ao desenvolvimento econômico e social.