Magneti desenvolve camisas de cilindro em alumínio - Abal

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Magneti desenvolve camisas de cilindro em alumínio
Fabricante firma parceria com Mackenzie e quer ser a primeira autopeça a
disponibilizar o componente, produzido com alumínio centrifugado
A fabricante de auto-peças Magneti Marelli Cofap desenvolve procedimentos para produção de
camisas de cilindro de motor automotivo em alumínio, inédita no Brasil. O projeto, ainda em fase
inicial, está sendo elaborado a partir de um convênio de cooperação técnica e científica com a
Escola de Engenharia da Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM), que hoje investiga os
processos para aplicação de ligas de alumínio-silício (Al-Si), fundidas por centrifugação.
A competitividade é o que motiva a companhia a buscar uma nova matéria-prima a ser ofertada
como opcional para o principal componente de sua linha de produtos. “No mercado
automobilístico, a redução de consumo de energia é um diferencial competitivo muito forte e,
para atender a essa necessidade, um dos fatores chave é a redução do peso do veículo, e por
isso o alumínio”, diz Carlos Lopes, gerente geral da companhia. Segundo ele, a aplicação do
metal não-ferroso deve reduzir 60% do peso das camisas dos cilindros, hoje fabricadas
exclusivamente em ferro fundido no mercado brasileiro.
De acordo com Lopes, o intento da empresa com o desenvolvimento é atender à crescente
demanda de blocos de motores em alumínio para veículos leves, liderada no Brasil por empresas
como Honda, Hyundai, Toyota e Peugeot-Citröen. “As camisas de alumínio oferecem maior
vantagem se usadas em motores de alumínio e não de ferro fundido porque o investimento
necessário não compensaria uma redução de peso pontual, exclusiva à camisa e não ao bloco
todo”, diz. Se aplicadas a blocos em alumínio, geralmente até 30% mais leve que a concorrência,
a diminuição de massa do tubo cilíndrico equivaleria a um abatimento de seis quilos do peso total
do motor.
Hoje, as camisas representam mais de 95% do faturamento da Magneti Marelli, que produz
anualmente nove milhões e meio de unidades, entre camisas de bloco de motor de alumínio,
camisas molhadas (para caminhões movidos a diesel) e secas (caminhonetes e veículos pesados
de menor torque, também a diesel) e cilindros aletados, o único dentre o portifólio da Magneti
não fabricado por meio de fundição por centrifugação em ferro fundido. Lopes cogita que o
desenvolvimento de alumínio centrifugado poderá também ser aproveitado para fabricação de
anéis de fogo, componente situado próximo à câmara de combustão do motor e que impede a
passagem de gases durante a explosão do cilindro. “Mas ainda é muito cedo para dizer”, pondera.
Mas o maior desafio tecnológico para essa aplicação é unir leveza à dureza. A camisa de cilindro
automotivo exige grande resistência ao desgaste devido à abrasão exercida pelos anéis do pistão
sobre a superfície interna do componente durante o funcionamento do motor. Para atender a esse
requisito e ainda contribuir para a competitividade energética das montadoras, os engenheiros da
instituição e da empresa estudam um processo de obtenção de uma liga hipereutética de
alumínio-silício por centrifugação.

consideravelmente a resistência ao desgaste da liga. Contudo, ligas com grandes quantidades de
silício também podem ser um problema, uma vez que fragilizam o material. Para desatar esse
nó, os pesquisadores realizam testes com uma centrífuga que permita concentrar o elemento de
liga apenas na área exposta à abrasão e na quantidade exata.
Como o silício apresenta menor densidade que o alumínio, quando vazado numa centrífuga numa
velocidade de 1500 rotações por minuto, ele tende a se concentrar na parede interna da camisa.
“Nestas condições, estariam atendidos os requisitos de resistência ao desgaste na superfície
interna da camisa devido ao alto teor de silício segregado e ao mesmo tempo o componente não
fragilizaria, pois o restante da camisa teria teor de silício mais baixo”, explica um dos
coordenadores do projeto e professor de engenharia de materiais da universidade, Antonio
Augusto Couto.
Os engenheiros agora estudam os parâmetros ótimos da fundição, como as velocidades de
rotação da centrífuga e de vazamento do metal líquido e as temperaturas do alumínio e do
molde. “Já realizamos alguns testes muito bem-sucedidos, em que a espessura da camisa ficou
uniforme. Mas ainda percebemos alguns vazios internos e temos que ajustar algumas variáveis
para que o silício vá para onde tem que ir”, diz Couto.
Vantagens do alumínio centrifugado
Atualmente, segundo o mentor do projeto junto ao Mackenzie, Gilson Vicentini, gerente
comercial da unidade de camisa, há no mínimo meia dúzia de tecnologias para fabricação de
camisas de alumínio para blocos. “Mas o processo por centrifugação é o que mais apostamos”,
explica. Entre as principais vantagens, estão: alta produtividade (expectativa de produção de
quatro camisas por minuto), melhoria das propriedades mecânicas e menor porosidade do
material, evitando futuras fraturas.
Couto, do Mackenzie, explica: “Outros processos de fundição, como a fundição por gravidade,
gera um produto com um elevado nível de porosidade, indesejável para todas as propriedades
mecânicas da liga. Com a fundição por centrifugação, o nível de porosidade é extramente baixo,
melhorando todas as propriedades mecânicas das ligas de alumínio”, explica. Segundo ele, a
força provocada pela centrifugação pressiona o metal líquido contra a parede do molde
diminuindo a porosidade da liga, diz. Além do baixo peso, as ligas com Al-Si agregam vantagens
como alta fluidez, baixa contração nos fundidos, elevada resistência à corrosão, boa
soldabilidade, fácil brasagem e baixo coeficiente de expansão térmica.
O estudo ainda está em fase preliminar, mas entre os pesquisadores da Magneti e do Mackenzie,
o otimismo é grande. Atualmente, até mesmo veículos equipados com motores em alumínio,
como o Fit, da Honda, (veja reportagem) ainda levam camisas de ferro fundido. Se a viabilidade
da utilização dessa liga em alguns tipos de motores se confirmar, será não apenas um feito
inédito como a abertura de um mercado promissor e já bastante demandado.