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Tecnologia | 04/04/2012
Evolução nos sistemas de partida em motores a combustão – por *Alvaro Canto Michelotti
O discurso da maioria dos dirigentes da indústria automobilística aponta longa vida para o motor de combustão interna nos veículos, com a aplicação de tecnologias que o tornem mais eficiente e reduzam as emissões de poluentes. Ainda que compartilhe o mercado no futuro com outros sistemas de propulsão, híbridos ou elétricos, ele se manterá por longo período como o principal trem de força (powertrain) dos automóveis no mundo todo.

Pesquisas recentes indicam que as emissões de gás carbônico (CO2) originadas de veículos de passeio foram responsáveis por 7% do total de emissões de gases que causam o efeito estufa em 2006. As projeções apontam para um aumento de mais de 54% até 2030, atingindo cerca de 4,7 gigatoneladas de CO2 devido ao aumento no número de veículos – de 730 milhões para mais de 1,3 bilhão nesse período.

O desenvolvimento de motores e combustíveis alternativos para automóveis tem focado no uso do hidrogênio como fonte de energia para sistemas de células de combustível, em veículos elétricos puros e os híbridos, nos quais coexistem um propulsor de combustão interna e um elétrico, além de novas tecnologias para aumento da eficiência dos atuais motores de combustão interna.

Mas a expectativa é que não haverá uma única solução que será mundialmente adotada com condições de fornecer a necessária redução de emissões de poluentes a um custo competitivo. Uma gama variada de sistemas de propulsão deve ser utilizada por um longo período, dependendo das características particulares dos países e regiões do mundo.

Várias tecnologias estão sendo introduzidas para aumentar a eficiência dos motores de combustão interna, entre as quais podemos citar a HCCI, do inglês Homogeneous Charge Compression Ignition, na qual o aumento de eficiência do motor do ciclo Otto é obtida pela compressão e aquecimento da mistura ar-combustível até o seu ponto de auto-ignição. Assim um motor movido a gasolina ou álcool ganha eficiência similar à de um motor diesel. Há também a estratégia de downsizing, conhecida pelo aumento da potência específica do motor em kW/litro, que permite o desenvolvimento de um propulsor 1.0 com potência de 1.6 ou mais. Além disso há a injeção direta de combustível, na qual o bico injetor é posicionado de forma que o combustível seja injetado e misturado ao ar dentro do próprio cilindro, gerando uma combustão mais limpa e eficiente do que a obtida no coletor de admissão.

Uma característica dos motores de combustão interna é a necessidade de assistência para a partida até que atinjam o seu funcionamento autônomo. Os sistemas de partida inicialmente eram acionados manualmente, mas depois o motor elétrico com algumas funções adicionais (como o impulsor de partida) se tornou largamente utilizado tanto para motores do ciclo Otto (motores a gasolina/álcool) quanto para os do ciclo diesel.

Os sistemas de partida utilizados atualmente também começam a evoluir, após mais de um século de poucas alterações desde a invenção do motor de partida convencional. Alguns conceitos inovadores começam a surgir, como o motor-gerador integrado, que é acoplado ao motor de forma contínua por meio de correia, no qual um único sistema tem a dupla função de motor de partida e de alternador.

Esses novos conceitos de sistemas de partida não convencionais podem também contribuir para o aumento da eficiência dos motores de combustão interna, através da economia de combustível, e também na redução das emissões de gases poluentes. A tecnologia conhecida como start-stop, por exemplo, permite que em situações de congestionamento usuais em grandes cidades, a economia de combustível possa atingir cerca de 8%, medida que pode variar dependendo do ciclo urbano considerado na avaliação, mas que se torna um fator decisivo para a adoção desse tipo de sistema de partida.

Torna-se bastante evidente que há grandes oportunidades para a pesquisa de novos conceitos de sistemas de partida, os quais possam fornecer baixo custo e maior eficiência. Tais iniciativas podem contribuir para a adoção de sistemas de partida não convencionais (do tipo start-stop) em mercados emergentes como Brasil, Índia e Rússia, já que o maior custo de tais sistemas inviabiliza hoje sua aplicação em mercados direcionados pelo baixo custo.


Alvaro Canto Michelotti é mestre em engenharia da Zen.
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