sábado, 28 de janeiro de 2012

Busologia: hobby de maluco?

Que os veículos motorizados exercem fascínio não é possível negar, e até mesmo os ônibus contam com uma legião de admiradores. Entretanto, o interesse por esse tipo de veículo ainda é visto por alguns como uma excentricidade, inclusive no Brasil apesar do país ser destaque a nível mundial na produção de ônibus.

Mas é até fácil compreender alguns fatores que levam a um entusiasmo especial por ônibus, devido à proximidade dos mesmos com atributos de força e robustez associados aos caminhões, com a possibilidade de conciliar níveis de conforto próximos a alguns dos melhores carros de luxo.

No entanto, a imagem ainda associada mais freqüentemente aos mesmos acaba sendo à rusticidade da frota destinada ao transporte urbano de passageiros, em que conforto e segurança acabam um tanto sacrificados visando uma maior agilidade no embarque e desembarque em trechos mais curtos.

 Eu posso afirmar categoricamente que a "busologia" acabou por me aproximar de alguns amigos pelos quais hoje eu nutro uma elevada estima e, ainda que possa ser vista como uma "brincadeira de maluco", acaba sendo apenas mais uma forma de congregar entusiastas por veículos automotores, visto que nesse amplo grupo há espaço para diversos interesses, desde as menores motocicletas até as maiores naves da estrada...

quarta-feira, 18 de janeiro de 2012

Híbridos: uma reflexão sobre a exagerada promessa ecológica...

Em meio a esforços para reduzir o consumo e emissões poluentes de veículos motorizados, os sistemas híbridos tem caído nas graças de uma quantidade significativa de consumidores mundo afora. Até mesmo no atrasado mercado automotivo brasileiro já existem opções, a maioria por importação independente, enquanto a Ford comercializa oficialmente uma versão híbrida do Fusion, que atualmente é usada até mesmo como viatura oficial da presidência da república das bananas.
O motor elétrico, montado entre o motor de 4 cilindros a gasolina e o câmbio (CVT no híbrido, ao invés do automático convencional de 6 marchas), acaba acumulando ainda a função do motor de arranque, e a grande e pesada bateria tracionária é montada no compartimento de bagagens (ocupando um espaço absurdo comparável ao ocupado por 2 cilindros de GNV de tamanho compacto). O motor a gasolina ainda conta com uma alteração no comando de válvulas de admissão, para que permaneçam abertas por mais tempo, liberando parte do ar da admissão visando reduzir as chamadas "perdas por bombeamento" e aumentar a eficiência ao possibilitar o uso de menos combustível. Entretanto, sacrifica parte da potência e do torque. Tal expediente vem sendo referido incorretamente como "ciclo Atkinson", mas não passa de um motor do ciclo Otto, e não chega a ter a eficiência tão próxima à do ciclo Diesel...

Num país onde o uso de motores Diesel sofre restrições jurídicas absurdas e obsoletas, os híbridos aparecem como uma boa opção para reduzir o impacto financeiro do custo da gasolina e do etanol devido à redução proporcionada no consumo, sobretudo em meio ao pesado trânsito urbano. Entretanto, em países com uma política mais liberal em relação ao Diesel, diversos testes independentes, feitos em condições de uso mais próximas do que um consumidor comum faz, apontaram vantagem para veículos equipados apenas com motor Diesel contra híbridos a gasolina, tanto na cidade quanto em estrada, onde as vantagens são ainda mais significativas devido à menor atuação do motor elétrico que juntamente com a bateria tracionária passa a ser um peso morto prejudicando desempenho e consumo.

Vale destacar o caso do Toyota Prius, que com a aerodinâmica bem apurada, relação de diferencial mais longa e abastecido com gasolina de boa qualidade (indisponível para o consumidor brasileiro que tem sempre de escolher a "menos pior") consegue médias de consumo facilmente superadas por um veículo rústico como o Suzuki Samurai ao se adaptar um motor Diesel, mesmo que seja um mais arcaico como o Volkswagen 1.6L de injeção indireta e 50hp na versão aspirada ou 70hp com turbo, apesar da aerodinâmica comparável à de um tijolo, das relações de marcha mais curtas e da péssima qualidade do diesel brasileiro, com alto teor de enxofre e cinzas, além da contaminação com água que ocorre com relativa freqüência em postos brasileiros.
Apesar do espaço interno mais limitado no Samurai, ainda há outras opções como o Suzuki Vitara. Um tio meu teve um Vitara na versão com chassi longo e carroceria de 4 portas adaptado com o motor Volkswagen de 50hp, e em trânsito urbano chegava a rodar 18 quilômetros com um único litro de óleo diesel, chegando próximo dos 21 na estrada. E ainda podia ir a lugares inacessíveis a um Prius...

Além do peso, as baterias usadas em híbridos ainda apresentam outras desvantagens, que acabam pondo abaixo alguns argumentos favoráveis à redução do consumo em comparação com um similar movido somente a gasolina. Desde a mineração do níquel e outros materiais usados na produção dos compostos químicos até a montagem final das células, muita energia é gasta e ainda ocorre contaminação química do solo e lençóis freáticos. No caso da região da província canadense de Ontario, onde se extrai o níquel, acabam se formando paisagens que mais parecem uma sucursal do inferno...

Levando tal fator em consideração, até mesmo um pesado e quadradão Hummer H2 pode ser apontado como mais "verde" que um Prius, por exemplo, mesmo que o motorzão V8 de generosa cilindrada acabe consumindo uma quantidade considerável de gasolina, com a possibilidade de usar etanol nas versões flexfuel (recurso indisponível ao Prius) e até mais fácil de converter para rodar com combustíveis gasosos por não sofrer com alterações na fase de admissão devido à simulação do efeito Atkinson.

Logo, um modelo mais leve e com menos prejuízos à aerodinâmica como o esportivo Chevrolet Camaro pode trazer resultados ainda melhores.
Ainda, as relações de marcha mais longas possibilitam a manutenção de rotações mais baixas ao trafegar em velocidade de cruzeiro.

Entretanto, a arrogância e a ignorância habituais de grande parte dos proprietários de modelos como o Toyota Prius faz com que deixem de lado qualquer argumentação técnica racional e partam para a baixaria, levando eventualmente a agressões e/ou ofensas gratuitas dirigidas a proprietários de veículos com um sistema de tração mais tradicional que gastem mais combustível (ou não). Na prática, vão atrás de um objetivo imediato de economizar que poderia ser alcançado com um Volkswagen Golf com motor Diesel, mas a lavagem cerebral dos discursos de "ecologistas-melancia" (verdes por fora mas vermelhos por dentro) acaba sendo bastante atrativa para alguns consumidores menos esclarecidos...
Mesmo considerando que todo o processo logístico envolvido na produção de uma única bateria tracionária usada no Toyota Prius, com vida útil estimada entre 7 e 10 anos, emita mais material particulado do que uma caminhonete com motor Diesel em operação durante 20 anos, além da série de processos industriais com todos os vapores químicos invisíveis a olho nu e a escória de minérios despejada em locais inadequados a receber resíduos tóxicos, não é incomum que tais fatores sejam convenientemente ignorados por grande parte dos proprietários do Prius, empolgados com toda a jogada de marketing que atribui ao modelo uma aura ecológica exagerada como se lhes outorgasse o direito de desrespeitar usuários de veículos mais tradicionais.
Outro fator que aumenta o risco ambiental dos híbridos está relacionado ao descarte inadequado das baterias quando atingem o final da vida útil. Ao considerar o intenso comércio de veículos japoneses de segunda mão na África, América Latina, Oriente Médio e antigas repúblicas soviéticas, há de se considerar que em muitas regiões não há uma infra-estrutura adequada para promover a correta destinação das baterias e encaminhamento para a reciclagem, fazendo com que eventualmente sejam descartadas em ambientes com menos controle dos riscos provenientes do vazamento de alguma célula, liberando materiais contaminantes no solo, ar e lençol freático.

Ainda, vale destacar a maior dificuldade para fazer modelos como o Prius rodarem com combustíveis alternativos provenientes da biomassa, enquanto tal procedimento é bastante fácil num Diesel. Até mesmo o etanol pode ser usado com facilidade em motores Diesel com mais eficiência que no ciclo Otto, ainda que a ignição por compressão os impeça de usar combustíveis gasosos puros (sem a injeção de um combustível líquido para gerar centelha compensando a ausência da vela). Entretanto, num motor Otto que emula o funcionamento do ciclo Atkinson por meio de um tempo mais longo de abertura das válvulas de admissão, combustíveis gasosos acabam sendo desperdiçados ao serem liberados juntamente com ar pelo coletor de admissão se não for usada injeção direta, e no caso do metano (principal componente do GNV) vale lembrar que tem uma ação 30 vezes mais intensa que o dióxido de carbono como gás estufa. E também não podem usar biodiesel ou mesmo óleo de cozinha velho como um motor Diesel.

Na teoria é muito bonito o discurso dos entusiastas dos híbridos, mas na prática há uma série de falhas que muitos insistem em não tratar com a devida seriedade...

sexta-feira, 6 de janeiro de 2012

Carros esportivos: um ótimo laboratório para soluções eficientes

Um objetivo que vem tendo cada vez mais importância dentro da indústria automobilística é melhorar a eficiência energética. Nesse contexto, os carros esportivos aparecem como uma boa oportunidade para testar aperfeiçoamentos a serem aplicados em veículos de outros segmentos, de tal modo contribuindo para derrubar alguns estereótipos que servem para rotulá-los como "inimigos do meio-ambiente". O menor volume de produção, associado ao maior valor agregado, serve como justificativa para o uso de alguns materiais e técnicas produtivas mais sofisticados, sem arriscar a rentabilidade na oferta de modelos mais simples com experiências que eventualmente possam ter um resultado diferente do esperado pelo consumidor comum...

Ainda que possam vir a apresentar uma capacidade de carga e espaço para passageiros mais limitados que outros modelos eventualmente movidos pelo mesmo tipo de motor, caso do Corvette e de muitas versões dos utilitários full-size da Chevrolet, facilitam a compreensão dos fenômenos aerodinâmicos e como vencer a resistência do ar, estimulando a busca por soluções que possam ser implementadas em outras linhas.

 Um bom exemplo é o Isuzu Impulse, comercializado no mercado americano como GEO Storm. Baseado no Isuzu Gemini da época, a melhor penetração aerodinâmica favorece a eficiência em tráfego rodoviário ao possibilitar a manutenção de um regime mais baixo de rotações para desenvolver a mesma velocidade...

Sob outro ponto de vista, ainda vale destacar que muitas vezes um carro com maiores dimensões acaba sendo subaproveitado, reduzindo eventuais desvantagens de um esportivo com relação à capacidade de carga...
Embora eu não vá negar que aprecio uma boa caminhonete, além do maior consumo devido ao peso e à aerodinâmica menos favorável muitas vezes o tamanho dificulta a manobrabilidade em ambiente urbano, por exemplo.

Outro ponto que merece destaque é a maior liberdade para testar a aplicação de materiais mais leves, que tem uma importante função para reduzir o consumo de combustível e conseqüente liberação de gases. Um caso digno de nota é o das minivans Chevrolet Lumina APV, e a primeira geração de Pontiac Trans Sport e Oldsmobile Silhouette: a exemplo do Corvette, tinham os painéis de carroceria produzidos em fibra de vidro, mais leve que o aço e resistente à corrosão, dispensando ainda alguns tratamentos químicos necessários para proteger a chapa de aço usada em modelos similares. Ironicamente, a geração posterior de minivans da General Motors para o mercado americano passou a usar um monobloco de aço com projeto mais conservador...

Há, ainda, que se analisar a questão da resistência à torção da carroceria, e nesse ponto o desenvolvimento de materiais como adesivos de contato acaba sendo digno de nota. Além da redução no peso em comparação com pontos de solda devido à composição química dos adesivos, a menor necessidade de deposição de material possibilita encaixes mais precisos entre os componentes estruturais.

Outros benefícios podem ser percebidos na evolução dos motores: devido à busca por uma maior velocidade dentro de uma faixa de cilindrada, muitas vezes se recorre a um aumento no limite de rotações do motor, o que acaba por deslocar a faixa de torque útil para regimes mais altos.

Uma forma de contornar tal problema, que acaba prejudicando a aceleração do veículo a partir da inércia, se deu com o uso de variadores de fase nos comandos de válvulas. O que antes era privilégio de esportivos como o Toyota Celica, passou a estar presente em modelos mais discretos como o Corolla, por exemplo.

Logo, por mais que eventualmente sejam vistos como uma excentricidade ou ameaça à ecologia, os carros esportivos podem dar uma contribuição significativa ao desenvolvimento da engenharia...

quarta-feira, 4 de janeiro de 2012

Carros "velhos": uma verdadeira ameaça?

Um tema propício a discussões acaloradas tanto entre entusiastas declarados dos automóveis quanto outras pessoas que não compartilhem da mesma paixão é a eventual relação entre a idade dos veículos e o impacto ambiental que acabam originando. É muito comum ouvir expressões pejorativas como "lata velha" ou "carroça" sendo usadas para se referir a veículos antigos de forma arrogante e preconceituosa, desconsiderando o estado de manutenção por melhor que seja, apenas por causa da idade avançada de alguns modelos. Ou do projeto como ocorre com a Kombi, por exemplo...
Certo, a boa e velha van de projeto flamenco-alemão está no mercado mundial há mais de 60 anos, e sobrevive basicamente no mercado brasileiro por conta das restrições às importações, mas ainda enfrenta com desenvoltura algumas estradas rurais não-pavimentadas onde concorrentes de projeto mais recente passam com alguma dificuldade...
Considerando o impacto ambiental, vale lembrar que até o final de 2005 a Kombi ainda era oferecida com um motor refrigerado a ar, tendo a vantagem de dispensar o uso de fluido de arrefecimento e conseqüentes dificuldades para reaproveitar a água num processo de reciclagem.
A justificativa para substituição foram normas mais rigorosas de emissões, mas na prática ainda seria economicamente viável promover algumas melhorias no clássico motor boxer refrigerado a ar...

Retomando uma análise mais generalista, outros modelos como o Chevrolet Opala são bons exemplos de veículos antigos que sofrem com o estereótipo de "carro velho". Ainda que não esteja mais nos dias de glória que teve quando era a escolha de políticos influentes e empresários bem-sucedidos, permanece com um nível de conforto compatível com modelos mais recentes.

Um bom exemplo da qualidade do Opala é o uso da versão Caravan como ambulância, apesar da última ter saído da fábrica há 20 anos. Ainda que a altura interna não seja tão favorável à ergonomia nesse tipo de aplicação tão crítica, a confiabilidade do veículo é posta à prova, e o acerto da suspensão acaba sendo melhor que o de pequenos veículos originalmente destinados ao transporte de carga que, ao serem equipados para exercer tal função, não recebem a devida atenção nesse elemento tão importante...

E nas versões equipadas com o austero motor de 4 cilindros, o Opala tem um desempenho honroso e o consumo de combustível não chega a ser tão exagerado, e por incrível que pareça em alguns casos é até melhor que alguns carros menores, mais aerodinâmicos e de projeto mais atual...
Ainda, a concepção mecânica essencialmente "velha" acaba até sendo um tanto "ecologicamente correta". O eixo motriz rígido, por exemplo, não tem problemas com juntas homocinéticas danificadas como os carros de hoje, castigados pela falta de manutenção da malha viária brasileira. Quanto ao motor, a menor complexidade também acaba sendo favorável, ao permitir reparos com recursos mais simples em qualquer beira de estrada enquanto um motor moderno fica mais dependente de equipamentos sofisticados. Vale destacar que, por mais que apenas recentemente a reciclabilidade esteja em evidência, um carburador ainda é consideravelmente mais simples de reprocessar do que componentes de um sistema de injeção eletrônica...

Mesmo modelos mais simples, como o Chevette, podem ter vantagens em comparação com a atual geração de carros populares com motor 1.0 brasileiros, ao considerar que, para apresentarem valores de potência mais atraentes ao consumidor, acabaram tendo a faixa de torque deslocada para rotações mais altas, o que acaba por aumentar o consumo de combustível.

Um argumento até bastante comum entre os que se manifestam desfavoravelmente aos automóveis antigos é relacionado à poluição do ar. De fato, os controles eletrônicos incorporados nos motores mais recentes auxiliam a manter os parâmetros de funcionamento do sistema de injeção ajustados em tempo real visando à eficiência, mas isso não impede que um carburador bem ajustado ainda apresente bons resultados...
Outro ponto que merece destaque é a questão do uso de biocombustíveis: chega a ser até mais fácil adaptar um modelo antigo com carburador para funcionar com biocombustíveis devido à menor complexidade mecânica, tanto o etanol quanto o gás natural (neste caso sem a necessidade de todos aqueles módulos auxiliares destinados a modificar os sinais que a centralina da injeção recebe de sensores espalhados pelo motor). Enquanto isso, num veículo moderno de plástico ao se usar um combustível diferente das especificações os sensores da injeção fossem disparar códigos de erro ininterruptamente...
A popularização do sistema flexfuel, que alguns consideram mérito exclusivo do gerenciamento eletrônico dos motores modernos, acaba sendo alardeada como se fosse a 8ª maravilha, mas numa época em que sequer pensava-se em injeção eletrônica o Ford Modelo T chegou a oferecer como opcional um carburador adaptado para funcionar tanto com gasolina quanto com álcool de mílho (o famoso "moonshine"). No caso, o controle manual do avanço da ignição ajudava a evitar "engasgos" quando platinado, condensador e distribuidor ainda reinavam absolutos e estatores eram um devaneio de ficção científica...

Outro caso interessante é o bom e velho Volkswagen Sedan, tradicionalmente conhecido no mercado brasileiro como Fusca, ou Carocha nos demais países lusófonos, e que por um breve período chegou a ter versões movidas a etanol: pois bem, certa vez um comerciante de carros usados da cidade de Pelotas me relatou que havia sido proprietário de um Fusca a etanol, e que alguns outros proprietários simplesmente removiam uns restritores de ar que eram posicionados ao redor dos cabeçotes para alcançar temperaturas superiores adequadas ao uso de etanol mais rapidamente devido a problemas com o termostato que controlava a abertura dos respectivos restritores e podiam utilizar gasolina normalmente. Não seria impossível adaptar um sistema semelhante com acionamento manual ao redor do radiador de óleo num Fusca originalmente a gasolina e reacertar a carburação para evitar "engasgos" no uso do etanol, facilmente convertendo o veiculo num flexfuel, reduzindo o impacto ambiental do clássico.

Eu, particularmente, sou favorável aos motores do ciclo Diesel. Mesmo estes, apontados repetidamente como "sujos" devido a problemas com a emissão de material particulado (agravado pela péssima qualidade do óleo diesel brasileiro, com um elevado teor de cinzas), conseguem por muitas vezes superar em eficiência veículos híbridos modernos com motor do ciclo Otto, e o problema da emissão de particulados é facilmente resolvido com a manutenção preventiva (da qual os carros novos não estão isentos) em ordem.

Além disso, motores do ciclo Diesel tendem a sofrer menos alterações no desempenho ao usar biocombustíveis, como biodiesel ou até mesmo etanol...

De volta aos motores com ignição por faísca: um caso que eu considero particularmente intrigante é o dos motores 2-tempos, que tiveram seus dias de glória com os robustos DKW, mas hoje sofrem com um estigma relacionado à queima do óleo lubrificante junto ao combustível: se por um lado acaba aumentando a opacidade da fumaça, por outro evitam o despejo irregular de óleo lubrificante usado no solo e lençóis freáticos.
Devido à popularidade que esse tipo de motor ainda encontra no mercado motociclístico, particularmente para o uso fora-de-estrada, ocorreram alguns avanços no desenvolvimento de óleos sintéticos que reduzem a fumaça. Outra possibilidade é o uso de óleos de base vegetal, como o Castrol SuperKart, que além da origem renovável costumam apresentar maior estabilidade junto às misturas de gasolina com etanol que já não são mais uma exclusividade brasileira...

 Outro ponto que merece destaque é a evolução da segurança nos modelos atuais: freios a disco tomando o lugar dos vetustos tambores, e ainda contando com auxílio de sistemas como o ABS (hoje em dia predominantemente eletrônico, ainda que alguns sistemas 100% mecânicos permaneçam em uso por alguns fabricantes), além dos airbags, cintos de segurança com pré-tensionadores e as zonas de deformação programada nas carrocerias, entre outros pequenos detalhes, auxiliaram na redução de mortes ou ferimentos graves em decorrência de acidentes, mas isso não significa que veículos antigos sejam necessariamente inseguros em todas as circunstâncias. Em locais não-pavimentados, por exemplo, ainda há quem prefira freios sem ABS, por exemplo. Fora isso, mesmo os veículos mais atuais não são imunes a acidentes, que podem ser provocados tanto por inexperiência do condutor quanto por excesso de confiança, este último fator eventualmente exacerbado pela presença de acessórios que dão uma falsa sensação de invulnerabilidade...

Eu não vou negar que existem uns "sucatões" aparentando estarem imprestáveis, mas muitos destes podem ser facilmente requalificados para voltarem a ter condições de rodar nas ruas sem causar o mesmo impacto ambiental da produção de um automóvel novo, mesmo que este acabe tendo uma quantidade significativa de componentes feitos a partir de material reciclado, como vem sendo comum com veículos coreanos...

Logo, por mais que alguns insistam em generalizar qualquer carro antigo como "lixo", há muitos que não ficam numa posição desfavorável em comparação com os mais modernos, nem mesmo no aspecto ecológico...