Jornal das Oficinas 153

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TECNOLOGIA
Motores de combustão e caixas de velocidade
Independência
ou morte?
› Numa altura em que a indústria
automóvel aponta para os veículos
elétricos e movidos a energias
alternativas, onde não existem motores
alimentados a combustíveis fósseis
nem caixas de velocidade manuais,
ainda há quem veja futuro nas soluções
“convencionais”. Estaremos perante um
caso de independência ou morte? Só o
tempo o dirá
Por: Ricardo Carvalho
Os automóveis que montam
motores de combustão interna
dispõem de um considerável
potencial de melhoria dos seus consumos
e emissões. Por um lado, através
da otimização tecnológica do próprio
propulsor, aumentando a sua eficiência
e minimizando as perdas de energia.
Por outro, fazendo parte de um sistema
de propulsão híbrido. E, depois, ainda
existe o uso de combustíveis alternativos,
como o gás natural ou os combustíveis
sintéticos. O volume mundial de
automóveis com caixas de velocidade
manuais continuará a aumentar. Contudo,
com pequenas modificações,
poderão tirar benefícios das novas
tecnologias na redução do consumo
de combustível e das emissões de CO 2.
Nos últimos 15 anos, os motores a
gasolina registaram enormes progressos
em termos da redução de consumos
e emissões. Incitados por uma
legislação ambiental cada vez mais
exigente, os fabricantes têm vindo a
aplicar nestes propulsores as tecnologias
que já empregaram nos Diesel,
como, por exemplo, a injeção direta
e a sobrealimentação através de turbocompressor.
Isto permitiu conceber
motores mais pequenos (o chamado
downsizing), com cilindrada mais baixa
e menor número de cilindros. Além
do mais, o aumento e a melhoria da
entrega de binário permitiu alargar
os desenvolvimentos das caixas de
velocidade, o que, em conjunto com
o aumento do número de relações,
também contribuiu para reduzir consumos
e emissões.
n NOVAS NORMAS DE EMISSÕES
O ciclo NEDC (New European Driving
Cycle) de consumos e emissões
foi a base sobre a qual os engenheiros
trabalharam no desenvolvimento dos
motores, concebidos para emitirem o
mínimo a baixos regimes e cargas. Graças
a isso, ofereciam consumos excecionalmente
baixos nessas condições
e valores que aumentavam consideravelmente
na utilização real quotidiana.
A 1 de setembro de 2017, entrou em
vigor a nova norma WLTP (Worldwide
harmonized Light vehicles Test Procedures),
que começará a ser aplicada a
partir do dia 1 de setembro de 2018.
Os novos testes implicam uma velocidade
média mais elevada, acelerações
e desacelerações mais agressivas,
normas de teste mais restritas e consideração
do equipamento opcional
para representar, com maior precisão,
o consumo de combustível real para os
consumidores. Para mais, na Europa,
será realizado o teste RDE (Real Driving
Emissions test). Este teste não mede
as emissões poluentes (NOx, PM, CO
e HC) em laboratório, mas na estrada.
Uma vez que este método não segue
um procedimento fixo, as emissões devem
estar dentro dos limites legais em
toda a gama de utilização do motor.
Por causa de tudo isto, é provável que
os preços dos automóveis aumentem
consideravelmente. ✱
Tecnologias que continuarão a otimizar os motores de combustão
São várias as tendências e tecnologias que vão permitir aos motores de combustão continuar a evoluir em termos de eficiência e
redução de CO 2, mas, também, adaptar-se às novas normas de emissões
“Hibridização”
O conceito de reunir um motor de combustão com um elétrico e um sistema de recuperação e armazenamento de energia mostrou-se muito válido para reduzir
consumos e emissões. Os motores de combustão irão evoluindo para se harmonizarem com o sistema híbrido e de forma a manterem otimizado o seu funcionamento.
A vantagem do conceito híbrido paralelo diz respeito ao elevado grau de flexibilidade das famílias de motores, que, apenas com pequenas modificações,
podem ser utilizados tanto em sistemas de propulsão “convencionais” como nos híbridos. O que permite otimizar as capacidades de produção e o investimento
em desenvolvimento tecnológico.
A “hibridização” de 48 Volt permitirá “hibridizar” todo o tipo de motores com uma relação custo/benefício muito favorável. As simulações de consumo e emissões
no ciclo WLTC demonstram que um híbrido de nível 0 – o mais simples tecnicamente – alcança uma poupança de 3,8% em consumos e emissões relativamente
a um microhíbrido de 12 Volt (com alternador inteligente e função start&stop) equipado com um motor elétrico de polos assíncronos ou de polos alternados e
de 6,6% desde que munido de motor elétrico síncrono de ímanes permanentes.
Agosto I 2018
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