Primeiro modelo, um sedã, está previsto para ser lançado em 2018
A Mercedes prepara uma investida contra a Tesla. De acordo com a revista inglesaCar, a marca alemã terá quatro novos modelos totalmente elétricos em um futuro próximo. Parte de um investimento de 2 bilhões de euros, o projeto terá seu pioneiro em 2018 – um ano antes do previsto inicialmente.
O primeiro a sair do papel será um sedã posicionado entre o Classe C e o Classe E. Logo depois será a vez de um SUV elétrico preencher o espaço entre o GLC e oGLE. Além dos dois, fazem parte dos planos um sedã e um SUV com proporções maiores.
Todos usarão a plataforma EVA, sigla em inglês para Arquitetura de Veículo Elétrico. A inspiração para o design deve vir do IAA (foto acima), protótipo futurista híbrido apresentado no Salão de Frankfurt, em setembro do ano passado.
A antecipação no cronograma tem uma explicação: a pressa da Mercedes para competir com os futurosPorsche Mission-E e Audi Q6 e-tron, além doTesla Model S e Model X.
Depois do surgimento dos modelos híbridos, ficou mais frequente ouvir que tal motor é Atkinson, o outro é Miller e por aí afora. E isso faria esses motores a gasolina não terem mais o conhecido ciclo Otto. De olho nisso, fomos atrás dos ciclos mais eficientes de um motor a combustão e da explicação de por que eles aproveitam melhor a energia concentrada nos combustíveis.
Quem nos ajudou na empreitada foi Henrique Pereira, membro da Comissão Técnica de Motores Ciclo Otto da SAE Brasil, e Edson Orikassa, gerente de homologação da Toyota e presidente da AEA. Mas não se engane: eles falaram conosco de todos os ciclos mais eficientes disponíveis hoje. E o mais econômico de todos talvez passe despercebido.
Entre todos os ciclos de motor já desenvolvidos, o mais econômico é o Diesel, que usamos em maiúscula por se tratar do ciclo, não do combustível. “Este alto rendimento é devido principalmente às altas taxas de compressão utilizadas nesses motores combinadas à utilização de turbocompressores”, diz Pereira. Orikassa confirma: “A eficiência dos motores a combustão interna tem aproximadamente as seguintes eficiências: Diesel (30%) e gasolina (20%). Altas taxas de compressão permitem uma maior energia acumulada e, consequentemente, mais força”, diz Orikassa.
Esse é o princípio usado no motor a ar comprimido de Guy Nègre, criador da MDI, por exemplo. E só não o incluímos aqui porque ele não é a combustão (pelo menos não interna – quem quiser mais explicações pode pedir para fazermos uma matéria sobre o sistema nos comentários). A expansão ocorre para que o gás possa dissipar a energia, ou o calor, que recebe.
Em um motor térmico, a compressão inclui a queima de um combustível. Essa queima gera ainda mais calor, decompõe o combustível e forma uma quantidade adicional de gases para ajudar a empurrar os pistões para baixo. É isso que produz o movimento necessário para deslocar o automóvel.
Quanto mais alta é a taxa de compressão, maior é a garantia de que a queima será completa. O problema é que, se ela for alta demais, poderá provocar a ignição da mistura precoce sem a faísca da vela, um fenômeno conhecido como pré-detonação ou, popularmente, como batida de pino.
Ela é ruim porque a expansão dos gases começa enquanto o pistão ainda está subindo. Em vez de ajudar no movimento, ela atrapalha, servindo como uma trava ou, mais do que isso, como uma força contrária. E, como a mistura também terá a faísca da vela, o encontro dessas duas ondas de choque é o que produz o barulho. Em casos mais extremos e prolongados, o stress fura a cabeça do pistão e pode até entortar a biela. Veja a pré-detonação em ação.
Outro risco é derreter os pistões, por conta da alta temperatura, nos casos de injeção indireta de combustível – nestes, a mistura ar-combustível já se faz presente nos cilindros no início do ciclo da compressão.
Ou o combustível é injetado ao mesmo tempo em que o ar é admitido no motor, o que se pode ver a partir de 1:50 no vídeo abaixo.
Nos motores Diesel, a coisa é um bocado diferente. Primeiro, porque eles não usam velas. A combustão se inicia pelo calor gerado pelo ar comprimido no cilindro, a taxas muito mais altas do que as usadas em motores a gasolina (normalmente, o dobro). Segundo, porque o combustível só é injetado no cilindro depois que o ar é totalmente comprimido, ou seja, só depois que o pistão atinge o chamado ponto morto superior (PMS).
Com o uso de injetores de altíssima pressão, o chamado common rail, e uso de turbocompressores, os motores Diesel ganharam ainda mais eficiência. “. A indústria tem trabalhado em várias tecnologias visando atingir 52% para o Diesel e 50% para os que usam gasolina”, diz Orikassa.
Como o combustível é subsidiado, a chance de haver liberação de seu uso em carros de passeio é remota, mas aí que se nota mais uma distorção. Motores Diesel são os que usam este ciclo, nomeado em reverência a Rudolf Diesel, engenheiro alemão nascido na França que criou o sistema. O combustível, chamado no Brasil de óleo diesel, é chamado em Portugal de gasóleo, um termo mais correto. Inclusive porque mostra que motores de ciclo Diesel não necessariamente precisam usar óleo diesel para funcionar.
Em suma, os carros brasileiros Diesel poderiam usar o combustível renovável facilmente. Orikassa ressalta: “A alta taxa de compressão é o motivo de os motores a puro etanol terem mais potência do que os equivalentes a gasolina”. Por que não usá-lo, então, no motor que tem mais alta taxa de compressão no mercado? Faz sentido, não faz?
Mas aí surgem as questões que entravam o processo. Quem garante que, uma vez colocados à venda, os motores Diesel a etanol realmente usariam o combustível vegetal aditivado e não o diesel? Se o etanol aditivado fosse mais barato, quem garante que caminhões e ônibus a diesel não passariam a utilizá-lo para economizar? Com um aumento tão grande na demanda pelo produto da cana, quem garantiria o abastecimento do mercado, mesmo nos períodos de entressafra?
É esse imbróglio que a Aprove Diesel vem tentando resolver com o governo. Enquanto isso, quem perde é o consumidor e a engenharia nacional.
Conhecido principalmente entre os veículos híbridos, o ciclo Atkinson, em teoria, deveria criar um motor inteiramente novo, diferente dos de ciclo Otto. Isso porque o princípio do ciclo Atkinson é que o curso de expansão da combustão seja maior do que o da compressão, aproveitando melhor a queima. Veja como ele deveria ser, em sua concepção clássica.
O que se faz atualmente é pegar um motor de ciclo Otto comum e mudar o tempo de abertura das válvulas de admissão. Com isso, o ciclo Atkinson é parcialmente reproduzido. “O que diferencia um motor do outro é que, no tempo de compressão, para o motor Otto, assim que o pistão começa a ir do Ponto Morto Inferior para o Ponto Morto Superior, a válvula de admissão está fechada (por isso existe um aumento de pressão). No ciclo Atkinson, a válvula de admissão continua aberta durante mais tempo, ou seja, em parte do tempo que o pistão leva do PMI para o PMS”, diz Pereira. Com isso, parte da mistura é devolvida ao coletor de admissão e há menos perdas por bombeamento, ou seja, o motor tem de fazer menos força na compressão.
O ciclo de expansão, por outro lado, é completo, assim como o de exaustão. Com isso, se diz que o curso de expansão do pistão é maior do que o de compressão. “Alguns motores do ciclo Otto estão trabalhando com tempo de abertura de válvula diferenciado, reduzindo a compressão”, diz Orikassa. O vídeo abaixo mostra isso com precisão.
Todos os veículos que recorrem a este expediente são híbridos. “Eles utilizam o ciclo Atkinson porque são mais eficientes e o regime de trabalho praticamente não utiliza a marcha lenta, concentrando, assim, o uso nos regimes de melhor eficiência termodinâmica dos motores”, completa o presidente da AEA. Em outras palavras, nos momento de maior consumo, como acelerações, partidas e frenagens, é o elétrico que atua. Nos de manutenção de velocidade, especialmente na estrada, o motor a combustão entra em cena e ajuda até a carregar a bateria. Não há marcha-lenta porque o motor a combustão não funciona à toa e só entra quando pode manter o giro em sua faixa ótima de funcionamento.
Mas nem tudo são flores. “O motor de ciclo Atkinson provê uma economia considerável de combustível. Em contrapartida, ocorre uma significante perda de potência específica ao compará-lo com um motor similar do ciclo Otto”, diz o engenheiro da SAE.
De fato. No Ford Fusion anterior, tanto o modelo de entrada quanto o híbrido usavam motor 2.5. O comum rendia 173 cv a 6.000 rpm e 22,9 mkgf a 4.000 rpm; o Atkinson, bem menos: 158 cv a 6.000 rpm e torque de 18,8 mkgf a 2.250 rpm. Sem o motor elétrico, de 107 cv, o Hybrid não teria chegado à potência combinada de 193 cv e ao torque total de 41,7 mkgf. “Veículos híbridos utilizam um motor elétrico onde o motor Atkinson tem suas restrições”, diz Pereira.
Como isso não é possível sem enormes custos de desenvolvimento e eventuais problemas de durabilidade, com mais partes móveis no motor, o que se fez foi adaptar o ciclo Otto para o Atkinson. A jogada foi deixar as válvulas de admissão abertas por mais tempo, fazendo a compressão só ocorrer efetivamente algum tempo depois de o pistão sair do ponto morto inferior (PMI). No motor Otto comum, isso acontece imediatamente.
Com isso, o motor tem menos perdas por bombeamento, mas também perde potência, já que o volume de mistura ar-combustível comprimido é menor. Por isso o motor é quase sempre usado em veículos híbridos, já que o elétrico supre a falta de potência do a combustão.
Imagine um motor de ciclo Atkinson que não dependa de um motor elétrico para oferecer boa potência. Como isso seria possível? Com turbocompressor ou compressor mecânico. O ciclo Miller, chamado também de motor de cinco tempos, é exatamente isso.
“O que ocorre neste ciclo é que as válvulas de admissão ficam abertas por mais tempo, evitando que o motor faça tanta força para comprimir a mistura, ou seja, a fase de expansão é mais prolongada que a fase de compressão. Nos motores de ciclo de Otto, após a expansão, quando se abre a válvula de escape, os gases existentes no interior do cilindro ainda estão com elevada temperatura e pressão. O princípio do ciclo Miller tem como objetivo aproveitar essa energia térmica ainda existente, aumentado o rendimento, em vez de ser perdida pelo escape. Este aumento de rendimento consegue-se por meio da sobrealimentação”, diz Pereira.
É a sobrealimentação que gera o chamado quinto tempo. Isso porque, como a válvula de admissão continua aberta enquanto o pistão sobe, ele encontra menos resistência no processo. Mas há mais mistura ar-combustível no interior da câmara de combustão devido ao uso do turbo ou do compressor, possivelmente a mesma quantidade que haveria se a válvula de admissão estivesse fechada. Com isso, o ciclo Miller rende mais potência e torque.
“Devido a esse curto tempo de compressão com a válvula aberta, diz se que são cinco tempos. É um ciclo que está sendo considerado para melhorar a eficiência energética, visando reduzir o consumo”, diz Orikassa. “Pode-se dizer, com restrições, que quando dotado de um sistema forçado de admissão, com compressor, o Atkinson passa a ser chamado de ciclo Miller”, diz Pereira.
Entre os aperfeiçoamentos, a marca cita um tempo de admissão reduzido (ângulo virabrequim, ou de manivela, de 140º, contra 190º a 200º dos motores comuns), pressão mais alta do turbo (que garante carga ótima de cilindro, apesar do menor tempo de abertura), fechamento mais rápido das válvulas de admissão (que diminui a pressão média) e a injeção adicional de combustível em cargas parciais. Com isso, o motor 2.0 TFSI pode ter 190 cv ou 252 cv, ambos com o tal ciclo B. No A4, ele apresenta consumo de 20,8 km/l em ciclo misto.
Neste campo, a Toyota também conseguiu um avanço substancial. Seu sistema de variação de abertura de válvulas permite que seu novo motor 1.2 turbo, disponível na Europa, trabalhe com ciclo Otto ou Atkinson. Na verdade, por ser turbinado, o ciclo é Miller. Veja abaixo o belíssimo vídeo da marca para apresentar sua pequena joia.
Pode até ser que o motor a combustão esteja com seus dias contados, mas a variedade de novas tecnologias para torná-lo mais eficiente mostra que ele ainda tem muita lenha para queimar. Em especial com ciclos ainda não aplicados, como o seis-tempos e o HCCI, dos quais vamos falar em um post mais adiante.
Carros autômatos podem causar um impacto na saúde pública tão relevante quanto as vacinas e campanhas anti-tabaco, segundo um levantamento. Com base em um relatório de dados consistentes (veja aqui, em inglês), o jornal The Atlantic apontou uma redução de 90% nos acidentes de trânsito.
Em 2014, somente nas rodovias federais do Brasil, foram mais de 170 mil acidentes. Somado às fatalidades em municípios, estados e áreas urbanas, o custo chega a R$40 bilhões em gastos entre recursos policiais e tratamento das vítimas, segundo dados do Ipea (Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada) e da Polícia Rodoviária Federal.
A falha humana é o principal motivo dos acidentes. A imprudência – causada pela mistura de drogas e direção, velocidade ou desatenção – é a principal causa das fatalidades. Segundo o Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde (Datasus), do Ministério da Saúde, acidentes de trânsito matam aproximadamente 43 mil pessoas por ano. E o número de mortes nas estradas brasileiras aumentou 34,5% nos últimos 10 anos enquanto o de feridos subiu 50%. Desta forma, veículos guiados por satélites e com sensores de proximidade, além de outros sistemas automatizados de segurança, vão salvar vidas. Mas, ainda segundo o relatório, os benefícios não param por aí.
O tempo perdido no trânsito será utilizado para o trabalho, relaxamento ou entretenimento. Isso pode gerar um ganho global em mídias digitais equivalente a incríveis cinco bilhões de euros por cada hora que as pessoas passarão dentro de um carro, aponta o estudo da consultoria norte-americana McKinsey & Co. O tempo do tráfego será reduzido, visto que os carros transitarão de forma totalmente computadorizada. Mais espaço livre, pois as vagas estacionamentos públicos estarão otimizadas; apólices de seguro mais baratas; inclusão de deficientes físicos e visuais; etc.
A indústria automobilística já se transforma. Audi, BMW e Mercedes-Benz possuem carros com sistema de navegação automática disponível em determinadas regiões. Além delas, empresas de alta tecnologia da nova economia, como Google e Uber, já se movimentam para entrar no mercado.
Os veículos autômatos são uma realidade e, em apenas três anos, será possível vê-los trafegando lado a lado com o seu carro. Pelo menos é o que garante o bilionário Elon Musk, CEO de uma fabricante de carros elétricos, a Tesla Motors. "Em outubro lançamos um carro que terá piloto automático em todas as estradas e, em três anos, queremos lançar um totalmente autômato", indicou, em uma entrevista na Dinamarca, o empresário também conhecido por ser executivo da SpaceX – empresa privada de exploração espacial.
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Postagem: Carros autômatos reduzirão até 90% dos acidentes de trânsito
O artigo abaixo retirado do site da revista Quatro Rodas tira uma dúvida muito comum para as pessoas. Por que o Brasil não possui veículos leves a Diesel?
Como falamos aqui com frequência, a legislação brasileira é muito obsoleta, e prejudica o cidadão e o meio ambiente.
Isso serve tanto para os veículos a diesel como os híbridos e elétricos, que teriam uma viabilidade muito maior se a legislação fosse mais moderna.
A seguir, a resposta para essa pergunta que sempre vem a tona.
Daniel Pimenta Arroyo
O engenheiro Luso Ventura explica a origem do veto a carros diesel no país, e que benefícios o combustível poderia trazer para nossos consumidores
O Brasil é o único país do mundo que tem uma lei que proíbe a comercialização de carros de passeio com motor diesel. Desde a semana passada, porém, o projeto de lei 84/2015 tenta derrubar este veto, colocando o país em condições similares às existentes na Europa e nos Estados Unidos.
A proposta do Senado não esclarece se haverá mudanças nos subsídios que o governo fornece para manter o preço do diesel em patamares baixos, visando abastecer as frotas de ônibus e caminhões do país. Para esclarecer quais são os benefícios que os consumidores teriam com a aprovação dessa lei, QUATRO RODAS entrevistou o engenheiro Luso Ventura, membro do grupo Aprove Diesel, organização que reúne empresas como Delphi, Bosch e MWM International em prol da conscientização da importância econômica dos motores diesel.
Quatro Rodas: Por que os carros de passeio a diesel foram proibidos em 1976, e por que a proibição permanece até hoje?
Luso Ventura: A lei nasceu junto com o ProÁlcool, que consistia em substituir em larga escala os combustíveis derivados do petróleo em virtude da crise do petróleo em 1973. Desde então, houve várias tentativas de derrubar esse veto, mas sempre surgia algum argumento como a questão ambiental, pois no passado o diesel emitia muito material particulado prejudicial para a saúde humana. Porém com a criação do diesel S10, que tem baixo teor de enxofre em sua composição, esse argumento não faz mais sentido.
Qual a diferença de qualidade do nosso diesel para o diesel europeu?
O diesel europeu e o diesel brasileiro do tipo S10 estão bem similares, resultando, com a mesma tecnologia de motores, em níveis semelhantes de emissões dos carros a diesel aqui e lá. Com a legislação ambiental e o Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Motores (PROCONVE), houve uma evolução muito grande tanto da qualidade do diesel quanto dos motores. A redução de enxofre, que é o principal responsável pela emissão de material particulado, foi expressiva. Em 20 anos passou de 13 000 ppm (partes por milhão) para 10 ppm.
Caso a lei que aprova o carro a diesel seja aprovada quais seriam os benefícios para o consumidor brasileiro?
Considero que o carro a diesel não é indicado para todos os perfis de condutores. Acredito que ele vale mais a pena para quem roda mais do que a média, e para quem possui carros mais pesados. Isso porque os motores a diesel são naturalmente mais caros e muito mais duráveis que um a gasolina, por isso para o investimento valer a pena o condutor deve ter esse perfil. São motores de 25% a 35% mais eficientes que o a gasolina e o consumo pode chegar até a 25 km/l.
Você acredita que mesmo sendo mais caro o carro a diesel teria mercado por aqui?
Sem dúvida. No começo, os carros seriam importados e caros, e a adesão provavelmente seria baixa. Mas com o aumento da demanda, a diferença de preço entre o carro a gasolina e a diesel ficaria cada vez menor. É o caso da Europa, onde a diferença é de cerca de 10% no mesmo modelo. Como resultado, hoje quase 50% da frota europeia é movida a diesel.
