sexta-feira, 18 de maio de 2012

Eletrônica embarcada: de devaneio futurista a alternativa para redução de custos

A evolução tecnológica dos veículos automotores tem vários capítulos dignos de nota, e um dos mais relevantes atualmente envolve a eletrônica embarcada. Se na época dos nossos avós a simples presença de um primitivo rádio AM seria considerada um luxo, hoje quase todas as funções de um automóvel moderno contam com algum auxílio de sistemas eletrônicos cada vez mais complexos, para não citar os sistemas de "infotainment" como o iDrive da BMW ou o Sync da Ford. Até mesmo nos automóveis ditos "populares" mais simples disponíveis hoje no mercado brasileiro existem módulos com uma capacidade de processamento superior à de todos os computadores da Apollo XI ao menos para controlar a injeção eletrônica...

Impulsionada sobretudo nas décadas de 70 e 80 sob a influência de uma economia em choque devido às crises de desabastecimento de petróleo provocadas pelo revanchismo islâmico após sucessivas derrotas em guerras contra Israel, a eletrônica começou a ganhar espaço sob o capô motivada pela necessidade de conter o consumo de gasolina: inicialmente elementos de ignição como platinado e condensador - bem como o distribuidor posteriormente - passaram a perder espaço para sistemas de ignição por descarga capacitiva (o famoso CDI das motos Honda CG 125 Titan), também conhecida como ignição estática. Mais leves, compactos e eficientes, além de demandarem menos manutenção, atualmente é corriqueiro adaptar ignições estáticas mesmo em veículos antigos.

Já o carburador, no entanto, demorou mais tempo para ser considerado obsoleto: devido à maior capacidade de processamento requerida para obter respostas rápidas e manter o bom nível de dirigibilidade em comparação com um módulo de ignição que podia dispor de contatos elétricos mais simples, a injeção eletrônica encaminhava-se para a soberania apenas a partir de 1995 quando a plataforma de autodiagnóstico OBD-II passou a ser obrigatória para veículos comercializados nos Estados Unidos. A economia de escala passou a amortecer parte significativa do custo dos processos produtivos, abrindo caminho para massificar sistemas sem os quais hoje seria mais difícil cumprir rigorosas metas de controle de emissões, mesmo que alguns dispositivos de ação puramente mecânica como o turbocompressor possam apresentar resultados semelhantes, incorporando ou não o conceito do downsizing.

Durante a década de 90, ainda era comum o uso da injeção eletrônica monoponto, tanto pelo menor custo de produção quanto pela facilidade em implementar o sistema, visto que não eram requeridas alterações no coletor de admissão para a instalação de uma quantidade maior de bicos injetores como numa multiponto. Muitos sequer usavam sensor de oxigênio (a famosa "sonda Lambda") montado no coletor de escape para que fosse monitorado com mais precisão o processo de combustão e assim promovidos ajustes mais precisos em tempo real da quantidade de combustível injetado, levando o sistema a atuar praticamente como um carburador eletrônico. Para uma fase de transição, não era tão inadequado quanto possa hoje parecer.

Pode-se dizer que hoje a injeção eletrônica conquistou espaço mesmo onde o custo, simplicidade e volume físico contido são palavras de ordem. A miniaturização dos circuitos sem prejudicar a capacidade de processamento, que pode ser creditada principalmente ao desenvolvimento dos semicondutores, foi de extrema importância. Demandando menos energia para operar e proporcionando respostas mais diretas características de um sistema totalmente mecânico como os carburadores, bem como beneficiadas pela já citada economia de escala que reduziu o impacto do custo de produção no preço final do hardware, hoje até motocicletas de baixa cilindrada são oferecidas com injeção eletrônica. A maior simplicidade para efetuar regulagens, mesmo que para tanto sejam necessários equipamentos também eletrônicos, tem atraído usuários e mecânicos que passam a considerar a relação custo-benefício mais favorável.

Os câmbios automáticos também foram muito beneficiados pela eletrônica: com o sistema CVT, de variação contínua, o controle mais preciso do acoplamento ao motor, bem como a capacidade de identificar terrenos e a auto-adaptabilidade a diferentes estilos de condução, reforça ainda mais os benefícios desse tipo de câmbio para a economia de combustível até mesmo em comparação com uma transmissão manual.

Nos automáticos convencionais, também conhecidos como "hidramáticos", o gerenciamento eletrônico vem derrubando velhos preconceitos relacionados ao consumo: enquanto nos modelos mais antigos o deslizamento excessivo do conversor de torque justificava a má fama, hoje o bloqueio do conversor de torque (lock-up) e gerenciamento eletrônico do corpo de válvulas (elemento responsável pela troca das marchas, de acordo com a pressão hidráulica do sistema) tem levado modelos modernos a eventualmente igualarem ou superarem a eficiência de similares com câmbio manual. A maior adaptabilidade a diferentes condições de uso também contribui para melhorar a dirigibilidade, e também acaba por proporcionar alguma proteção ao próprio câmbio contra alguns abusos que poderiam acarretar danos mais severos aos componentes mecânicos...

No entanto, mesmo as vantagens trazidas pelo desenvolvimento da eletrônica levantam pontos polêmicos em torno do aspecto ecológico em comparação com modelos de concepção mais antiga: os processos industriais necessários para a fabricação de um circuito eletrônico e dispositivos controlados pelo mesmo acabam tendo um maior grau de complexidade. A reciclabilidade de componentes eletrônicos também é um ponto polêmico devido aos altos custos envolvidos, levando um descarte inadequado desse tipo de material a ser um tanto quanto corriqueiro. Vale destacar também que muitos veículos atuais, apesar do desenvolvimento de ligas metálicas e materiais plásticos mais leves, acabam tendo um peso muito superior ao de veículos antigos que se enquadrariam em classes similares, denotando um uso mais intenso de recursos naturais para a produção dos mesmos.

Atualmente, a eletrônica embarcada vem também sendo encarada como uma alternativa para aumentar a segurança. Nos freios, o sistema antitravamento ABS desempenha funções importantes no auxílio a frenagens de urgência, reduzindo o tempo e a distância necessários para o veículo parar com segurança, a ponto de estar agendado para tornar-se obrigatório no mercado brasileiro a partir de 2014. Até existem alguns sistemas ABS de ação totalmente mecânica, sem controles eletrônicos, mas estes acabam não tendo toda a adaptabilidade a diferentes terrenos e condições de pista, nem podem ser associados ao controle de tração e ao programa eletrônico de estabilidade (mais conhecido como ESP, do inglês Electronic Stability Program) que proporcionam margens de segurança mais amplas e são particularmente apreciados em veículos utilitários de grande porte devido ao centro de gravidade naturalmente mais alto nesses veículos.

Em alguns modelos notabilizados pela desenvoltura em terrenos hostis, a eletrônica também trouxe bons resultados. Muitos dos controles eletrônicos de tração atingiram níveis de sofisticação tão altos que, mesmo com o uso de pneus mais adequados a pavimentos de boa qualidade, preservam-se características dinâmicas dignas de alguns dos veículos fora-de-estrada mais destacados. O controle seletivo dos freios também acaba por dispensar sistemas mecânicos mais complexos incorporados ao diferencial para limitar o deslizamento ao trafegar por superfícies com pouca aderência...
Embora ainda desperte alguma desconfiança junto a operadores mais favoráveis a sistemas mais tradicionais com eficiência e durabilidade comprovadas, como no segmento estratégico-militar, consumidores civis tem aprovado o sistema em função da integração com outros dispositivos eletrônicos simplificar a operação e alguns serviços de manutenção preventiva.

Para alguns equipamentos especiais cujo motor opera de modo semelhante aos de automóveis e motocicletas, como motosserras, no entanto, ainda é difícil substituir o bom e velho carburador em função de tamanho e peso. Em aplicações estacionárias onde variações de altitude e pressão são menos habituais, o carburador também não chegou a ser abolido em função do custo inicial ainda ser menor e a manutenção poder ser feita com ferramentas mais simples, considerando que seria mais difícil transportar o equipamento até uma oficina caso seja necessário algum procedimento mais complexo...

Se antes parecia um mero devaneio, hoje a eletrônica consolidou uma posição de destaque no mundo automotivo que dificilmente irá perder algum dia...

sexta-feira, 11 de maio de 2012

Morreu Carroll Shelby, aos 89 anos

O famoso ex-piloto e preparador de automóveis Carroll Shelby faleceu hoje, aos 89 anos, em decorrência de complicações de saúde.
Além de ter se notabilizado pelo Shelby Cobra, baseado numa carroceria leve da inglesa AC Cars com a mecânica Ford V-8 americana, alçou o então insosso Ford Mustang à categoria de lenda das pistas.

E até mesmo num dos momentos mais sombrios da história industrial americana, quando a "invasão" de motores de 4 cilindros japoneses em veículos das Big-Three (General Motors, Ford e Chrysler) era mal-vista, fez com que um subcompacto de tração dianteira se tornasse objeto de desejo, na época que o Dodge Charger atingiu o fundo do poço. Também colaborou no desenvolvimento do Dodge Viper.

Fica registrada a homenagem.

quinta-feira, 10 de maio de 2012

Carros elétricos: uma proposta por vezes polêmica

Ainda que muitos associem a imagem de carros elétricos com modelos modernos como o Nissan LEAF, durante estágios mais iniciais da indústria automobilística já houveram experiências relativamente bem-sucedidas com esse tipo de propulsão veicular. Enquanto os motores de combustão interna eram novidade e encaminhavam-se para uma rápida evolução, os elétricos eram muito apreciados sobretudo pela operação silenciosa. Há 100 anos atrás até mesmo a General Motors oferecia modelos elétricos puros que por algum tempo foram populares em aplicações urbanas como táxi e veículos de entrega fracionada porta-a-porta. Hoje, o mais próximo disso que a GM chega é com o híbrido plug-in Chevrolet Volt com a autonomia de 64 quilômetros ao usar tração elétrica pura...
O discurso ecológico que motivou um reacendimento do interesse por esse sistema motriz muitas vezes acaba por despertar polêmicas, tanto em função da real eficácia quanto por questões mais subjetivas como até mesmo estereótipos relacionados à sexualidade dos proprietários de alguns tipos de veículo...
No entanto, a forma hostil com a qual alguns entusiastas da tração elétrica defendam suas opiniões e preferências leva ao surgimento de algumas rixas, principalmente com os apreciadores de veículos antigos e os adeptos de motores Diesel. Mas apesar de algumas pitadas de um humor ácido de ambos os lados e polêmicas pontuais, a convivência entre grupos tão distintos pode ser agradável. Eu mesmo não nego meu favoritismo pelo biodiesel, mas mantenho boas amizades com fãs declarados de veículos elétricos como o Igor Colombo dos Reis (que nutre uma predileção especial pelos trólebus) e o Nanael Soubaim (mais generalista e favorável tanto aos elétricos puros quanto aos híbridos).

Um ponto que fomenta polêmicas intensamente é relacionado às baterias tracionárias: ao passo que as mais modernas venham apresentando uma maior densidade energética (capacidade de acúmulo de energia em função do peso) com os modernos compostos à base de íons de lítio (normalmente Lítio-Ferro-Fosfato), o custo para promover um reprocessamento das mesmas com segurança é bastante elevado devido à alta reatividade de tais substâncias eletrolíticas. Assim, muitos modelos mais simples acabam equipados com as vetustas baterias de chumbo-ácido como seus congêneres de fins do Século XIX e começo do Século XX.
Por mais que o reprocessamento seja mais fácil, a contaminação ambiental por metais pesados torna-se mais crítica em caso de acidente com ruptura de células em uma ou mais baterias...
Os entusiastas da tração elétrica podem levantar pontos referentes à eficiência superior em motores elétricos em comparação tanto com os de combustão interna quanto com as respectivas transmissões necessárias para que a potência chegue às rodas, ao passo que alguns elétricos acabam dispensando-a em função da reversibilidade de rotação do próprio motor, e com a aplicação de hub-motors até mesmo o diferencial pode ser eliminado, dando maior liberdade para otimizar o posicionamento da bancada de baterias visando uma estabilidade direcional superior.
No entanto, a autonomia mais restrita e o longo tempo de recarga desencorajam potenciais consumidores, que acabam aderindo a modelos de porte semelhante com uma concepção mecânica mais tradicional...

Em ambiente urbano, além de muitos dispensarem a "caça" de marchas pela simples ausência de uma transmissão, os elétricos puros acabam levando vantagem pelo motor ser ativado apenas sob demanda, mas para os veículos com motor de combustão interna a evolução nas transmissões automáticas e automatizadas tem feito com que os prejuízos ao consumo acabem mais contidos, e hoje é possível incorporar até mesmo sistemas start-stop para acionar o motor sob demanda. Em modelos como o Smart, o dispositivo é conhecido como "MHD" ou micro-hybrid drive - tração micro-híbrida.

Um dos pontos que mais levanta polêmicas é referente à geração e distribuição de energia para os veículos: no caso dos modelos elétricos, em particular, muitos ainda temem a ocorrência de um novo "apagão" como os que ocorreram entre 2000 e 2001 no Brasil em função da infra-estrutura deficitária do sistema elétrico nacional e dependência excessiva em uma única fonte geradora. Também, por mais que a geração de energia elétrica para atender à demanda brasileira se dê principalmente por fontes tidas como "limpas", destacando as hidrelétricas, a nível mundial os combustíveis fósseis como o carvão e o petróleo ainda predominam, e no caso do carvão os níveis de poluição emitidos por uma usina termo-elétrica para alimentar carros elétricos podem superar facilmente o que emitiria uma frota de automóveis com motores Diesel, que são facilmente adaptáveis para rodar com combustíveis provenientes da biomassa.

Logo, por mais que os veículos elétricos sejam eventualmente apresentados como uma solução de mobilidade próxima da perfeição, ainda se faz necessário respeitar outras opções estabelecidas no mercado.

terça-feira, 1 de maio de 2012

Uma rápida observação sobre veículos dedicados à arte funerária

Um assunto envolto em inúmeros tabus, a morte ao mesmo tempo que provoca medos desperta alguma curiosidade em torno dos mistérios do além. Na prática, o fim de uma vida acaba tendo um grande simbolismo, que se reflete na arte das pompas fúnebres. Um dos aspectos que pode ser observado fica por conta dos rabecões.

Se antes reinavam soberanas as grandes station-wagons, com espaço adequado para acomodar os caixões adequadamente e um porte elegante, hoje com esse tipo de carro tendo uma menor disponibilidade no mercado em comparação com minivans e utilitários esportivos (incluindo os polêmicos crossovers) leva à busca por soluções alternativas.
O uso de pickups como base para veículos funerários acabou ganhando uma grande popularidade mais recentemente, devido ao custo de aquisição relativamente baixo para um modelo zero-quilômetro, e simplicidade na adaptação da carroceria para transportar os féretros com dignidade e respeito. Em alguns casos, quando um alongamento se faz necessário, a carroceria originalmente aberta acaba por facilitar o serviço, ainda que o balanço traseiro possa vir a ficar um tanto desproporcional - mas ao considerar que um simples prolongamento moldado em fibra dispensa alterações no monobloco original em modelos como a Fiat Strada e a Volkswagen Saveiro, o resultado final pode ser considerado mais adequado.

Pick-ups de um porte maior, como a Chevrolet S10, também vem sendo populares nesse segmento de mercado. Em comparação com as compactas, esse modelo e outros similares como a Toyota Hilux apresentam a pouco explorada vantagem da maior facilidade para modificar a carroceria original. Por mais excêntrica que possa soar a idéia, não seria difícil aproveitar a experiência no uso da fibra de vidro para, a exemplo do que era feito numa época de importações restritas, replicar elementos visuais de modelos estrangeiros de maior prestígio, como por exemplo o crossover Cadillac SRX.

Em função da racionalização da extensão da plataforma, já é possível encontrar rabecões com cabine avançada. No entanto, a meu ver, encontrar uma solução que dignifique o design de um veículo com essa configuração torna-se um pouco mais complicado, fazendo com que não transmitam um aspecto tão solene como seria desejável a uma cerimônia fúnebre.
Fica mais difícil dissociar a imagem rústica de um veículo pouco sofisticado e sem tanta elegância, enquanto num chassi com posto do condutor recuado é mais simples aplicar artifícios estéticos visando uma semelhança com modelos mais nobiliárquicos, como por exemplo um clássico Cadillac DeVille...