segunda-feira, 14 de abril de 2014

Motores 2-tempos: relação custo/benefício ainda os favoreceria

Os motores 2-tempos, notórios pela simplicidade construtiva e relação peso/potência superior, não chegam a ser um ilustre desconhecido do mercado automobilístico, tendo feito fama nos antigos DKW, que no Brasil tiveram a produção licenciada à Vemag. Muito antes que se pensasse em injeção eletrônica, ignição transistorizada, comandos de válvulas variáveis e outros recursos que diminuíram a desvantagem dos 4-tempos do ciclo Otto em desempenho, o velho "decavê" com seus 981cc desenvolvia em 1964 seus modestos 50cv a apenas 4500 RPM, e o torque de 8,5kgf.m a 2250 RPM, valores respeitáveis diante da limitada tecnologia de 50 anos atrás, obtidos com carburador de corpo simples e ignição por platinado. Modelos com motor 4-tempos em faixas de cilindrada semelhante, como o Suzuki Swift, só foram alcançar faixas de desempenho semelhante a partir da década de 90, e mesmo assim dependendo tanto da injeção eletrônica quanto do deslocamento dos picos de potência e torque para faixas de rotação mais elevadas, evidenciando uma vantagem conceitual do ciclo 2-tempos.

Embora atualmente seja um grande tabu qualquer especulação sobre um eventual retorno dos motores 2-tempos aos automóveis, convém recordar uma experiência desenvolvida entre as décadas de '80 e '90 pela empresa australiana Orbital Engines, que chegaram a despertar até o interesse da Ford: alguns exemplares do Fiesta de 3a geração chegaram a ser equipados com motores 2-tempos de injeção direta assistida por um jato de ar, apresentando desempenho e economia de combustível mais favoráveis do que com o velho motor Kent/Valencia com comando de válvulas no bloco que o Fiesta espanhol usava, e mesmo com sucesso em testes de campo a tecnologia acabou engavetada.

Outro caso emblemático foi o do Chrysler Neon, desenvolvido desde fins da década de '80 prevendo inicialmente o uso de um motor 1.5L 2-tempos de 3 cilindros que tinha o cabeçote já integrado ao bloco, dispensando juntas de cabeçote e proporcionando uma refrigeração mais uniforme. No entanto, foi lançado com motores 4-tempos.

Oficialmente, a razão para descartar qualquer retomada do uso de motores 2-tempos em aplicações automotivas era relacionada às emissões de poluentes, com destaque para os óxidos de nitrogênio, embora o sistema de injeção desenvolvido pela Orbital Engines seja hoje largamente utilizado em aplicações náuticas, certificadas mesmo nas mais rigorosas normas de emissões que são as instituídas pela California...
Havia quem apontasse como "incômodo" a necessidade de reabastecer o tanque de óleo lubrificante com mais freqüência do que normalmente se trocaria o óleo num motor 4-tempos, mas aí já se pode rebater com argumentos práticos. Além do procedimento em uma simples adição de óleo ser mais rápida, é mais fácil manter um controle sobre o volume disponível no veículo do que manter um controle mais rigoroso sobre os intervalos de troca baseados numa quilometragem pré-definida. A meu ver, no entanto, se o consumidor brasileiro conviveu com gambiarras como o tanquinho auxiliar de gasolina para partida a frio nos carros a etanol, e posteriormente nos "flex", não seria tão difícil se acostumar a completar o nível em um tanque separado para o óleo. Outro aspecto particularmente crítico, convenientemente negligenciado pelos que se opõem ao 2-tempos, é que o consumo do óleo junto ao combustível reduz os riscos de contaminação ambiental inerentes ao descarte inadequado de lubrificantes usados. Embora esse problema pareça irrelevante para um europeu acostumado a protocolos rígidos de descarte de resíduos, é um tópico que ainda merece atenção quando se trata dos "macaquitos" brasileiros...

Em algumas aplicações mais específicas, como motocicletas off-road, é comum que os motores 2-tempos funcionem mais regularmente mesmo quando submetidos a inclinações mais intensas, que num 4-tempos acabariam por fazer com que algumas partes do motor ficassem mais "encharcadas" enquanto outras ficariam "secas". Embora ultimamente a Yamaha, antigamente bem sucedida com modelos como a DT 180, venham abandonando o 2-tempos, a KTM ainda investe pesado neles...

Outros pontos que merecem atenção são a adaptabilidade a combustíveis alternativos e o uso de lubrificantes de origem renovável: fórmulas à base de álcool (tanto etanol quanto metanol) com óleo de mamona já são conhecidas e largamente usadas em competições de kart. Convém salientar que em motores 4-tempos ainda há preocupações quanto à formação de depósitos de glicerina polimerizada pelos dutos de lubrificação ao se usar óleos vegetais, além de sofrer variações mais intensas na viscosidade que acabam por interferir na eficiência da redução dos atritos internos.

Particularmente no caso do Brasil, onde a tributação em função de faixas de cilindrada faz com que motores 1.0L sejam usados em sedãs como o Hyundai HB20S e até em utilitários como o antigo Fiat Fiorino 1000 Electronic, faria algum sentido reabilitar os motores 2-tempos em aplicações automotivas, tanto em função do menor custo devido à menor quantidade de materiais e processos de usinagem necessários à fabricação quanto pelo maior desempenho associado a uma redução de peso.

Com a atual prioridade em se desenvolver soluções práticas direcionadas a uma maior eficiência energética, evidenciada em modelos como o Volkswagen Fox BlueMotion que, embora seja equipado com um motor 4-tempos, poderia servir para demonstrar vantagens inerentes ao ciclo 2-tempos. A maior simplicidade, dispensando válvulas e respectivos comandos e outros componentes móveis, já diminui não apenas peso e volume do motor como também atritos e inércias internos, favorecendo a conversão da energia liberada pelo processo de combustão em força motriz por reduzir a quantidade de energia térmica a ser dissipada. Convém destacar que, devido ao fato da DKW ter sido incorporada ao Grupo Volkswagen em '67 e das medidas de diâmetro e curso dos pistões ser muito parecida entre o atual motor 4-tempos 1.0MPI de 3 cilindros, comando de válvulas duplo no cabeçote e 12 válvulas com injeção eletrônica multiponto usado pelo Fox (74,5 x 76,4) e o motor 2-tempos DKW com 3 cilindros, carburador e zero válvulas (74 x 76), chegaram a correr boatos de que o atual seria derivado do antigo, o que não é verdade.

Outro cenário operacional em que os motores 2-tempos poderiam ser bem aproveitados é nos veículos híbridos, como o Toyota Prius. Devido ao desligamento e arranque automáticos do motor de combustão interna, a maior sensibilidade de um 4-tempos a variações na pressão do óleo lubrificante às vezes também pode se mostrar problemática, ou requerer recursos como uma válvula na base do filtro de óleo para diminuir a velocidade de retorno do óleo ao cárter e manter o cabeçote mais lubrificado. O mesmo também se aplicaria a um veículo convencional que fosse mais submetido a trajetos curtos, o popular "ciclo da dona de casa", em que os repetidos atritos no cabeçote insuficientemente lubrificado durante a partida acentuam o desgaste em mecanismos de acionamento de válvulas. Logo, por mais que o layout de motor 2-tempos venha sendo desprezado, as vantagens que oferece associadas a um custo reduzido mostram que ainda tem um bom potencial para atender a necessidades de um mercado automobilístico desenvolvido...

Um comentário:

  1. Se pudesse levar desempenho de 2.0 a preço de 1.0 seria perfeito mesmo, mas tem que ver como fica o consumo para o barato não sair caro.

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