sexta-feira, 12 de agosto de 2011

Diferencial: facilitando o controle

Apesar de estar presente em quase todos os veículos modernos, excluindo apenas motocicletas, alguns triciclos, ou veículos maiores dotados de hub-motors (hoje ainda em fase experimental), o diferencial é um ilustre desconhecido para um grande público. Essencial para manter uma diferença entre a velocidade das rodas ao percorrer uma curva, compensando o raio mais amplo percorrido pela que fica do lado externo, garante um controle mais preciso das respostas do veículo.

No vídeo abaixo, produzido pela General Motors em 1937, é possível ver com uma didática simples os princípios operacionais básicos de tal dispositivo. O áudio original em inglês não apresenta uma pronúncia tão carregada de sotaque, o que facilita o entendimento a quem tenha um nível básico de conhecimento no idioma, e as imagens apresentam uma grande riqueza de informações.

Ainda que seja bastante simples, não é difícil encontrar triciclos improvisados a partir de motocicletas em que o diferencial não é usado. Alega-se que o efeito diferencial é mais sensível a partir de 60km/h, mas o condutor de um triciclo montado a partir de uma Honda CG 125 me disse já ter conduzido o veículo a 80km/h na "Freeway", rodovia que liga Porto Alegre ao litoral norte do Rio Grande do Sul.
Um efeito colateral da ausência do diferencial é o desgaste irregular nos pneus traseiros, pois o que estiver do lado interno na curva vai sofrer uma maior resistência ao rolamento enquanto a aceleração for mantida, sendo que o diferencial transmite a maior parte do torque à roda mais livre.

Entretanto, durante uso em terrenos hostis, o efeito diferencial pode se tornar indesejável, pois as rodas podem acabar "patinando" devido à instabilidade da superfície, devido à maior transmissão de força motriz às rodas que sofram menos resistência ao rolamento. Portanto, alguns veículos recebem um dispositivo para bloquear temporariamente a ação do mesmo, conhecido como "blocante".
Alguns idosos ainda se referem ao mecanismo como "tração progressiva" ou "tração positiva".

Na essência, é como um freio atuando sobre uma das engrenagens para impedir o efeito diferencial. É um sistema de ação mecânica, mas já é possível encontrar alguns com gerenciamento eletrônico.

Como alternativa de custo reduzido, uma opção pode ser o controle individual de frenagem das rodas motrizes, dispositivo bastante usado nos antigos Gurgel, que o traziam sob o nome "Selectraction", com duas alavancas para frear individualmente cada roda traseira, além dos sistemas tradicionais de freio de serviço e de estacionamento. Uma vantagem sobre o diferencial com bloqueio seletivo (ou automático) era a maior simplicidade mecânica, embora acabasse exigindo mais ação por parte do motorista do que o simples apertar de um botão. Mas na trilha a dificuldade faz parte da diversão...

Hoje, modelos mais sofisticados vem se valendo dos sensores agregados ao sistema de freios ABS para promover tal efeito de forma totalmente automática, como o Mercedes-Benz GLK.
Ainda que eventualmente seja subestimado, tem um sistema de controle de tração bastante eficiente...

Outra circunstância em que o bloqueio do diferencial é desejado, mas em pavimentos firmes, é nas competições de arrancada onde só se corre em linha reta e ainda há alegações de que em modelos de tração dianteira, principalmente com motor transversal, devido à diferença no comprimento dos semi-eixos uma das rodas acaba "puxando" mais, fazendo o veículo se deslocar para o lado da mesma, efeito conhecido como "torque-steer".

Ainda é possível incluir o drift, modalidade de pilotagem mais "artística" de origem japonesa, entre as ocasiões em que o efeito diferencial não é tão desejado, justamente por evitar derrapagens, que no drift são a razão de todo o espetáculo... Modelos de tração traseira dominam a categoria.

Na prática, apesar de não ser tão reconhecido, o diferencial exerce uma função essencial ao conforto e segurança...

terça-feira, 9 de agosto de 2011

O choro é livre...

Não é possível ter uma unanimidade, sempre vai haver quem discorde das nossas opiniões. Entretanto, o bom senso e o respeito se fazem necessários para manter o bom nível das discussões.

Numa postagem que eu fiz sobre os "cicloativistas" e acidentes, pouco tempo após a morte de um conhecido empresário ítalo-brasileiro em um acidente envolvendo a bicicleta conduzida pelo mesmo e um ônibus com o qual foi atropelado, um "cicloativista" fez um comentário de teor ofensivo, que em respeito aos demais leitores eu me vi obrigado a censurar. Ofende a honra do motorista ao rotulá-lo como criminoso, entre outras manifestações com as quais eu não pude concordar. Até preferi omitir o nome do empresário falecido, em respeito à privacidade da família, pois o meu interesse não era explorar a tristeza dos outros para defender a minha opinião contrária ao "cicloativismo" ou fazer self-marketing.




Em seguida, num outro comentário feito pelo mesmo "cicloativista", ele alega ter ficado ofendido e por isso teria reagido de forma agressiva. Mas não pensou na ofensa ao dizer que quem aprecia veículos motorizados tem "cérebros atrofiados", nem ao rotular um trabalhador como criminoso. Depois, ainda repete aquele discurso ensaiado de que "os carros atrapalham", como se mesmo em calçadões o alto fluxo de pedestres não atrapalhasse os próprios pedestres... Parece esquecer que o planejamento viário em grandes cidades como Porto Alegre é péssimo, várias obras importantes para otimizar o fluxo como passagens de nível e passarelas para pedestres na 3a Perimetral e na antiga rótula da Av. Nilo Peçanha deram lugar a semáforos que apenas bloqueiam o fluxo e gastam energia elétrica à toa...


Ainda questiona a real condição de uma pessoa que se intitula ciclista, se é atleta, uma pessoa que usa a bicicleta para se locomover ao local de trabalho passear num fim de semana ou usar por esporte mesmo não sendo atleta, algo que a meu ver não é possível pois ao praticar um determinado esporte regularmente já se exerce o atletismo, ainda que de forma amadora/recreativa. Ora pois, o problema não é com os ciclistas, mas com os "cicloativistas". Eu mesmo já fui mais ativo como ciclista, pedalava com alguma regularidade quando era moleque mas nunca tive pretensão atlética, nem politiqueira como um "cicloativista".

Chega ao cúmulo da má-vontade ao ironizar a possibilidade de um ciclista manter um blog sobre carros. Parece nunca ter ouvido falar no Carros Raros BR, mantido pelo estimado amigo Cristiano "Kiko" Molinari, entusiasta do ciclismo e usuário de bicicletas como instrumento de locomoção, que ainda é colaborador do Bizarrices Automotivas. Logo, nem todo ciclista é um "cicloativista" com ódio contra automobilistas.

Depois, cai em contradição ao dizer que tem carro mas "usa mais do que gostaria", e que raramente recorre ao transporte coletivo ou aos táxis. Tudo bem que táxi é caro, e os ônibus não são o máximo de conforto, mas não é por falta de opção que ele é "obrigado" a ter um carro. Uma possibilidade de reduzir o footprint seria uma motocicleta, ainda mais levando em conta que mesmo modelos de baixa cilindrada hoje contam com injeção eletrônica e até motores bicombustível aptos a rodar com etanol, "menos sujo" que a gasolina. Ou mesmo "eletrificar" o veículo convencional que ele alega possuir. Não é difícil fazê-lo, ainda que tentem nos transmitir a idéia de que a tração elétrica é um bicho de sete cabeças para cobrar mais caro. Mesmo no Brasil já há experiências de sucesso nesse campo, tanto feitas por empresas quanto por entusiastas. É tão fácil que mesmo para bicicletas hoje se encontra kits de propulsão auxiliar com uma bateria tracionária, um hub-motor, controlador de velocidade e carregador para a bateria, e um moleque monta em poucas horas...

Eu não incentivo ações violentas contra "cicloativistas", mas não me oponho a uma reação enérgica contra abusos que venham a praticar nas vias públicas, que assim como não são um autódromo não são velódromo.

Síndrome de Henry Ford, ou "daltonismo automotivo"...

Não é de hoje que o mercado automobilístico brasileiro vem sendo dominado por cores mais simplórias, como os cansativos (mas sempre bem cotados) preto e prata. Antes das cabines de pintura automatizadas e de tintas mais modernas com secagem rápida, fazia algum sentido a política adotada por Henry Ford em 1913 ao decretar que "qualquer um pode ter um Ford T, em qualquer cor, desde que seja preto".
À época, por uma questão de praticidade a laca preta foi escolhida como padrão por secar mais rápido, agilizando a produção dos calhambeques, mantendo o ritmo acelerado das linhas de montagem pela qual o empresário ficou famoso, ainda que o verdadeiro pioneiro nessa técnica na indústria automobilística tenha sido Ransom Eli Olds em 1901 com o Oldsmobile Curved Dash.



Mesmo sendo um país tropical, o Brasil tem uma população que aprecia bastante os carros pretos, constantemente associados a "gente importante", sobriedade e elegância, reforçados pela expressão "preto-Cadillac" que caiu na boca do povo a mais de 5 décadas. Outras cores acabam tendo algum sucesso quando são oferecidas em tons mais escuros, como o tradicional "verde-britânico" ou azul-marinho.


Cores mais chamativas acabam tendo uma maior aceitação apenas em casos mais específicos, como em modelos esportivos, nos quais um tom de amarelo ou o folclórico "vermelho-Ferrari" são apreciados.


O branco é outra opção que foi mais comum na frota brasileira, devido à visibilidade em situações climáticas adversas, apesar de ser estigmatizado em São Paulo por ser a cor padrão dos táxis, mas depois com a popularização do prata acabou perdendo espaço mesmo em outros mercados. O acabamento metalizado agrada aos consumidores por transmitir uma sensação de nobreza e disfarça imperfeições e desgastes na pintura, ainda que possa sugerir um empobrecimento visual semelhante a uma lataria totalmente exposta...
Mas por um comodismo das indústrias e importadoras, vem sendo "empurrado" aos mais diferentes públicos, simplificando processos logísticos e, nas categorias de base, servindo como pretexto para preços mais altos...

Curiosamente, algumas cores exóticas aparecem em lançamentos, mas com o tempo acabam fora de catálogo apesar de haver interesse por parte de compradores ávidos por opções com mais personalidade.
Em épocas passadas, mesmo quando um modelo não era mais nenhuma novidade era possível contar com uma variedade maior de cores, sem toda a monotonia que vem dominando as ruas e estradas. Eventualmente, uma nova cor era anunciada com destaque para atrair visitantes às concessionárias...
 
Havia uma maior variedade para quem quisesse "fugir do rebanho", como dizia o eminente engenheiro João Augusto Conrado do Amaral Gurgel, mas quem preferisse manter a discrição era, igualmente, atendido.






Enquanto isso, apesar do mercado extremamente competitivo dos dias atuais, e da tecnologia permitir que pinturas menos discretas possam ser tão otimizadas numa linha de montagem quanto o preto de Henry Ford, parece haver um "novo daltonismo" afetando os dirigentes da indústria automobilística instalada no Brasil...

sábado, 6 de agosto de 2011

Ensaio fotográfico: Nissan LEAF

Ensaio com pretensões essencialmente artísticas.


...


Design arrojado, mas não dá para esquecer da natureza.



Apesar do joystick ter as posições P (parking - estacionamento), N (neutro/"ponto morto"), R (ré) e "eco" para um modo de economia de energia, o modelo não tem câmbio, ainda que houvesse quem acreditava ter um do tipo automático seqüencial.


No compartimento do motor, a minha maior surpresa foi encontrar um radiador. Sim, ele tem refrigeração líquida como um modelo a combustão mais convencional. Ao menos se resolveu a questão da provisão de calefação para o habitáculo...


Carregador rápido de 440 volts, acessório opcional, que usa o mesmo sistema dos pontos de recarga rápida instalados em alguns locais públicos em diversos países. Um modelo mais simples, bivolt 110/220, parecido com uma fonte usada em notebook, é equipamento de série.


No conector maior, o carregador rápido, enquanto no menor vai o tradicional.


Porta-malas de acordo com modelos convencionais da categoria.


 Em função do acréscimo de peso e da necessidade de espaço para acomodar a bancada de baterias, o estepe é suprimido. Acompanha o modelo um kit de reparos de emergência com um compressor portátil (12 volts) e uma cola para vedar furos. Acessório homologado pela Continental, fornecedora dos pneus originais.

 
Plug do carregador rápido de 440 volts. Será que dá choque???




Na versão SL, top de linha, há um spoiler com painel fotovoltaico para auxiliar na recarga do sistema elétrico não-tracionário, responsável pelos acessórios (buzina, iluminação, central multimídia, etc.).


Ensaio fotográfico que eu fiz em 6 de agosto de 2011, no estacionamento do shopping Iguatemi, em Porto Alegre-RS, usando apenas uma câmera de celular, durante a exposição itinerante Nissan InovaShow.

Corvette e downsizing: será que precisa de uma mudança tão radical?

Venerado não só como um dos mais tradicionais carros esportivos, mas acima de tudo como uma expressão de orgulho americano, o Chevrolet Corvette vem desde 1955 sendo a vitrine máxima para uma das maiores tradições da indústria automobilística dos Estados Unidos: o motor V8 small-block da Chevrolet.
A concepção básica do lendário propulsor foi desenvolvida pelo eminente engenheiro Zachary Arkus-Duntov, mais conhecido como Zora Arkus-Duntov, que anteriormente havia proposto uma solução para o superaquecimento dos motores Ford Flathead com cabeçotes hemisféricos que incorporavam as válvulas, originalmente laterais, os famosos cabeçotes ArDun, e que depois acabaram inspirando a Chrysler no desenvolvimento dos motores HEMI, inicialmente conhecido como Firepower. Mas foi na General Motors que o grande Zora deixou a marca mais profunda de genialidade na história industrial americana...
 

Ainda remontando ao conceito original de 1955 com a unidade de 265 polegadas cúbicas, ou 4.3L como no V6 usado na Blazer (basicamente um small-block 350 com 2 cilindros a menos), o small-block da Chevrolet acaba sendo rotulado como "arcaico" ou no mínimo obsoleto por alguns profissionais da indústria automobilística e da imprensa "especializada", sobretudo por ter comando de válvulas no bloco (OHV) enquanto concorrentes o trazem nos cabeçotes (OHC/SOHC se for simples ou DOHC quando é duplo). Entretanto, o design mais simples, sobretudo nos cabeçotes, possibilita um tamanho mais compacto ao clássico motor Chevrolet em comparação com similares europeus e japoneses que, apesar da cilindrada menor, tem potência próxima - em rotações normalmente mais elevadas e acompanhadas de torque inferior. O fato é ainda mais notável se for levada em conta a rigidez das normas americanas de emissões de poluentes, sobretudo na California, levarem ao uso de sistemas de admissão, escapamento e comandos de válvulas mais restritivos, limitando consideravelmente a performance...

Entretanto, a pouco tempo, começaram a surgir algumas polêmicas em torno de uma alteração drástica no conceito básico dos motores que equipariam a próxima geração do Corvette, cujo lançamento estava especulado para ocorrer entre 2013 e 2014. Uma das principais hipóteses levantadas, e que despertou a preocupação de entusiastas mundo afora, seria de que os motores passariam a ter uma cilindrada em torno de 3.0L, cabeçotes DOHC, potência próxima dos 430hp da versão básica atual de 6.2L (mas ao invés de atingir esse valor a 5900RPM, chegaria às 12000RPM). Ainda teria problemas, levando em conta o perfil mais generalista do fabricante, por demandar mais processos produtivos e ter uma aplicação limitada, que acabaria dificultando a diluição dos custos de desenvolvimento, tanto que o uso de turbo foi considerado para tentar manter o torque mais aproveitável... Alguns rumores mais realistas apontam apenas para redução menos radical da cilindrada, ficando entre 4.8L e 5.3L, contando com injeção direta (presente na atual versão participante dos campeonatos FIA GT, com cilindrada reduzida a 5.5L em função do regulamento) e turbo, proposta mais adequada devido aos aperfeiçoamentos desses sistemas nos últimos tempos, me parecendo uma mais eficiente que simplesmente diminuir o tamanho do motor e elevar os regimes de rotação sacrificando o torque característico do V8 usado pelo grupo GM em modelos tão distintos que incluem veículos familiares e até alguns utilitários, nos quais é essencial a força bruta já em regimes mais baixos em função do peso máximo admissível e ainda o uso para rebocar trailers e lanchas - algumas das quais são, inclusive, equipadas com o confiável propulsor.
 
Se mesmo um utilitário mais pesado, menos aerodinâmico e com o mesmo motor acaba tendo um consumo de combustível mais contido que alguns concorrentes do Corvette, vale destacar que o tradicional modelo é o único superesportivo isento do imposto sobre "gas-guzzlers" (beberrões) no mercado americano.

Ao contrário de alguns concorrentes, com propulsores especialmente desenvolvidos para o uso exclusivo em veículos leves, o Corvette não tem tal "privilégio". Se por um lado isso pode parecer inadequado, se reflete em algumas vantagens: fica mais "civilizado" para uso cotidiano sem comprometer o desempenho em uso extremo, e por ter componentes "superdimensionados" para suportar serviço pesado e operar em faixas de rotação mais baixas sofre menos desgaste, além de ter uma manutenção mais fácil devido à intercambialidade de peças com diversos modelos. Outro ponto forte é a menor sensibilidade a variações na qualidade do combustível e lubrificantes, enquanto concorrentes como os produzidos pela Ferrari com seus nervosos motores de alta rotação e projeto mais sofisticado requerem mais cuidados com os insumos...
Ainda que sejam idolatrados pelos ferraristas mais fanáticos e enaltecidos por leigos influenciados pela mídia "especializada", motores DOHC com uma faixa de rotação absurdamente alta (mais adequada a uma motocicleta) não são necessariamente melhores...

quarta-feira, 3 de agosto de 2011

Uma reflexão sobre os sistemas de tração elétrica

Ainda que algumas experiências fossem desenvolvidas desde a década de 80, como a bateria tetrapolar da Gurgel, o mercado brasileiro nunca antes viu a tração elétrica como uma alternativa realmente viável para o uso não-comercial. Agora, com toda a evidência que os híbridos vem recebendo, mesmo que mais restritos a segmentos de luxo, o cenário da mobilidade elétrica como um todo vem se beneficiando do espaço conquistado na mídia, incluindo modelos com proposta mais simples como o triciclo Pompéo. O simpático modelo elétrico puro de projeto 100% nacional, entretanto, me parece mais apto a concorrer com o Smart como modelo de nicho que ser uma alternativa de veículo popular devido às capacidades de carga e passageiros restrita.


Um dos destaques desse mercado ainda um tanto ignorado é o Ford Fusion Hybrid, que junto a uma versão do Mercedes-Benz Classe S é um dos únicos modelos desse tipo representados oficialmente pelos fabricantes/importadores. Até mesmo a presidente Dilma Roussef já chegou a usar o sedã trazido do México pela Ford. Há ainda alguns utilitários esportivos importados de forma independente, como o Lexus RX, representando os híbridos nas ruas brasileiras. Até o famoso Toyota Prius, considerado o responsável pelo aumento no interesse pelos híbridos em mercados mais desenvolvidos, já tem alguns exemplares rodando em Curitiba a serviço de uma empresa de terceirização de frota, atendendo ao transporte executivo. Vale destacar que nesses casos a tração elétrica é um sistema auxiliar, conhecido como híbrido paralelo, e quando a tração é exercida apenas pelo(s) motor(es) elétrico(s) são classificados como híbrido em série, como o Chevrolet Volt, usando o motor a combustão apenas para acionar um gerador. Mas agora virou moda se referir a esses modelos, equivocadamente, como "elétricos de autonomia estendida".

No caso dos modelos que usam o sistema paralelo, como o Fusion, geralmente se usa o próprio motor de arranque (maior que o das versões convencionais) para fins tracionários, acoplado junto ao câmbio, e um alternador de maior capacidade para otimizar a recarga da(s) bateria(s) tracionária(s). É uma adaptação que não interfere tanto no peso final nem na dirigibilidade do veículo, mas não aproveita a maior vantagem da tração elétrica, que é a reversibilidade, permitindo até que o motor elétrico seja conectado ao eixo ou mesmo direto às rodas, eliminando algumas perdas por atrito na transmissão, aumentando a eficiência e, consequentemente, a autonomia.


Para quem tem interesse por um híbrido de fabricação nacional, entretanto, a oferta ainda está mais restrita a utilitários, como os ônibus com chassi produzido pela TuttoTrasporti, de Caxias do Sul-RS. No caso de veículos pesados, entretanto, o sistema de propulsão ainda depende mais de componentes importados em função da oferta de motores elétricos nacionais ser mais direcionada ao uso estacionário/industrial. Até já foram feitas adaptações desse tipo de motor em veículos mais leves convertidos para funcionar como elétricos puros, tanto em projetos experimentais como o desenvolvido pela Fiat em parceria com a administração da Itaipu binacional quanto por particulares. Geralmente, acabam recorrendo a motores elétricos fabricados pela Weg, de Jaraguá do Sul-SC, terceira maior fabricante de motores elétricos do mundo. Recentemente, algumas mídias alternativas anunciaram que a empresa iria passar a oferecer produtos específicos para fins tracionários. Alguns entusiastas devem estar eufóricos, e com alguma razão, visto que é uma empresa de capital nacional e com um bom domínio de tecnologia. Entretanto, com relação às baterias, a tecnologia nacional ainda está bastante atrasada. Além das tradicionais de chumbo-ácido, com uma densidade energética inferior (menos kWh/kg), pesquisas vem sendo feitas com uma tecnologia suíça visando o uso de baterias de sódio (o problema é a maior necessidade de se controlar a temperatura das mesmas) com uma densidade energética bastante elevada, e um sistema que usa grafite, com metade da densidade energética das tão enaltecidas baterias de íons de lítio (geralmente usam uma mistura de lítio, ferro e fósforo). Mas com um custo inferior e reciclagem mais fácil, não parecem tão inadequadas ao terceiro mundo, tão negligente no manejo do lixo eletrônico (e-waste).

Para não prejudicar tanto a autonomia ao usar as baterias de grafite, é melhor recorrer aos motores elétricos ligados diretamente às rodas (hub-motors). Além de melhorar a eficiência, libera espaço para acomodar a bancada de baterias sem sacrificar tanto o habitáculo e o compartimento de bagagens, e ainda manter o centro de gravidade mais baixo, favorecendo a estabilidade. Mesmo aumentando um pouco o peso em função da presença de no mínimo um motor a mais, considerando um veículo totalmente elétrico ou um híbrido seriado, deve ser considerado o alívio em relação a um sistema de transmissão convencional.

Em híbridos paralelos, me parece mais adequado o uso de no mínimo 2 hub-motors, a serem posicionados no eixo que não recebe tração mecânica. Nessa configuração, ainda acabaria sendo possível melhorar a dirigibilidade em condições críticas de aderência, como na neve tão comum nos invernos europeu, americano e japonês, ou mesmo sob a inclemência das chuvas de verão brasileiras.

A empresa anglo-americana Protean Electric vem sendo uma referência no desenvolvimento desse sistema, tendo parcerias com diversas empresas de ótima reputação no mercado automotivo mundial, como a Opel.

Não custa nada lembrar que, nesse caso, é mais adequado que o motor a combustão esteja acoplado a um câmbio automático (geralmente o CVT é mais usado nos híbridos), ou no mínimo manual com embreagem automática (quase extintos com devido aos câmbios manuais-automatizados, ou "robotizados") devido à dirigibilidade, para evitar riscos à segurança se o motor a combustão "morrer" devido ao motorista esquecer de usar o pedal da embreagem ao parar em semáforos ou outras situações, nem danificar o câmbio por algum "tranco" ao trocar a marcha sem usar adequadamente a embreagem.

Como um consumidor mais conservador, eu ainda vejo no híbrido paralelo o exemplo mais "comprável" de tração elétrica. No caso específico do sistema com os hub-motors associados à tração mecânica, ainda que não tenha sido adotado em nenhum modelo de produção em massa (mas já despertou a atenção da Porsche, que recentemente apresentou 2 protótipos usando o sistema, sendo um deles baseado no 911/997), apesar de aparentar uma complexidade muito superior devido à quantidade maior de motores elétricos, ainda parece mais adequado por permitir a operação emergencial em modo apenas elétrico se o motor a combustão apresentar alguma irregularidade grave no funcionamento ou o câmbio falhar (eventualmente usando o motor a combustão apenas como gerador), mantendo a possibilidade de se usar a tração mecânica se algum problema ocorrer com ambos os hub-motors (se apenas um estiver comprometido, o outro ainda auxilia).