Acionamento de válvulas eletropneumático sem eixo de comando: uma alternativa viável?

Já faz mais de um século que o acionamento das válvulas num motor 4-tempos, independentemente de ser do ciclo Otto ou do ciclo Diesel, vem dependendo de um eixo de comando. Por mais que hoje seja possível uma variação automática no perfil dos comandos para tornar a curva de torque mais plana, ainda é um sistema que gera muitos atritos internos, diminuindo a eficiência térmica além de aumentar peso e volume dos motores.

Alternativas mais simples, como os motores 2-tempos, já estão disponíveis e ainda encontram espaço em aplicações que exijam tamanho compacto e relação peso/potência mais elevada, mas atualmente o mercado automobilístico consolidou a preferência pelo 4-tempos, passando assim a exigir algum foco no aperfeiçoamento desse sistema. Uma opção que tem despertado o interesse de engenheiros é a eliminação do eixo de comando de válvulas, suprimido para a adoção de controladores individuais para cada válvula. A principal vantagem visível imediatamente é a redução no volume do motor, mas ainda há outras: menos atritos internos, funcionamento mais silencioso e manutenção mais simples ao considerar a ausência de elementos como correias (ou correntes) e respectivos tensores.

Merece destaque a iniciativa da Koenigsegg, que vem lançando mão das mais altas tecnologias para a produção de superesportivos, e participa ativamente do desenvolvimento de um sistema de acionamento de válvulas eletropneumático. No vídeo abaixo, em inglês, são explicadas algumas vantagens desse mecanismo.

É apontada a versatilidade, com o mesmo sistema podendo atender tanto às necessidades de uma motocicleta com válvulas menores e faixas de giro na casa das 20.000 RPM até um motor de caminhão, com válvulas mais pesadas e faixas de giro mais lentas na faixa de 2500 RPM, e em função dessa versatilidade seria possível reduzir o custo final devido à escala de produção que se pode atingir. Usando uma Saab 9-5 Aero como mula de testes, os resultados tem entusiasmado Christian von Koenigsegg, ainda que nenhum modelo produzido pela empresa fundada por ele tenha incorporado o sistema.

A meu ver, visando aplicações mais imediatistas, seria até mais fácil aplicar o dispositivo a caminhões e ônibus, nos quais já é mais corriqueiro o uso de um sistema pneumático para o acionamento dos freios e servos de embreagem...

Clássico moderno: Subaru SVX

Algumas tentativas de idealizar os "carros do futuro" acabaram jamais chegando às ruas, seja por fatores como um design influenciado por modismos de época ou por características mecânicas que posteriormente se mostrariam ultrapassadas quando chegasse o referido futuro. Merece destaque o Subaru SVX, com design elaborado pelo mestre Giorgetto Giugiaro e apresentado inicialmente em 1989 no Salão de Tóquio. O aspecto futurista é realçado pelo formato do teto e a abertura das janelas, remetendo ao canopy de um avião de combate, ainda que o modelo produzido em série entre os anos de 1991 e 1996 seja equipado com um câmbio automático de apenas 4 marchas, bastante comum à época, e um motor boxer com 6 cilindros de 3.3L, 230hp a 5400 RPM e 31m.kgf a 4400 RPM, valores hoje facilmente superados por motores de 4 cilindros até 2.5L com turbocompressor, em plena onda do downsizing...

Para efeito comparativo, pode-se dizer que o design do Subaru SVX não fica "envelhecido" numa comparação com modelos de proposta diferenciada como o Chevrolet Volt...

Analisando o custo/benefício ao escolher uma van

A alguns dias, estive conversando com um amigo que está a cogitar a possibilidade de adquirir uma van para fazer transporte turístico. Mesmo considerando veículos usados, o alto custo dos modelos de concepção européia, como a Mercedes-Benz Sprinter, passa a fazer com que as vans asiáticas como a coreana Hyundai H-100 despontem como uma opção mais favorável...

A cabine avançada reflete uma maior racionalização da plataforma de carga, logo um veículo mais curto e muitas vezes com menor distância entre-eixos não tem o espaço para os passageiros comprometido ao mesmo tempo que a manobrabilidade em espaços mais exíguos é favorecida. Até mesmo a menor altura total em comparação com as vans de origem européia que atualmente predominam no mercado brasileiro, se por um lado acaba por impedir que se permaneça confortavelmente em pé dentro do veículo, torna possível o tráfego por locais com alguma restrição de altura. Apesar da H-100 não estar mais disponível como 0km no mercado brasileiro, a carroceria com predomínio de linhas retas é facilmente reparável em caso de avarias, além da área envidraçada plana facilitar a reposição quando necessário. Há uma grande quantidade de peças intercambiáveis com outros modelos, alguns ainda oferecidos localmente, desde elementos mecânicos até acabamentos, além de usar pneus de aro 14, mais baratos que os de aro 15 usados na maioria das concorrentes contemporâneas de origem européia. Experiências anteriores com uma caminhonete Hyundai HR também pesam favoravelmente aos utilitários coreanos.

Modelos de tração dianteira, como Renault Master e Fiat Ducato, também seriam boas opções a considerar, mas acaba-se entrando novamente na questão do custo de aquisição mais elevado que atinge as vans de projeto europeu. Mesmo assim, é importante frisar vantagens como a estabilidade direcional superior, plataforma de embarque mais baixa, além do menor consumo de combustível e melhor desempenho devido à transmissão mais leve e eficiente, o que acaba por fazer com que venha se popularizando em ambulâncias...

Em outros momentos, já chegamos até a apontar a clássica Kombi como uma boa opção, pois apesar do projeto antigo é a única a oferecer suspensão independente nas 4 rodas e tem a plataforma de embarque mais baixa entre os modelos de tração traseira, visto que a exemplo do que acontece nos ônibus o motor traseiro reduz a intrusão de elementos da transmissão no interior do veículo. Mesmo assim, tem alguns inconvenientes, como o compartimento do motor formando um desnível que acaba por limitar o espaço disponível para a montagem de uma quantidade maior de assentos sem comprometer o conforto, e a falta de opções como ar condicionado e direção hidráulica, além da indisponibilidade de versões movidas a óleo diesel destinadas ao transporte de passageiros. A 3ª geração da Kombi européia, mais conhecida como Transporter T3, já atendia melhor a requisitos operacionais do segmento turístico, mas infelizmente nunca esteve disponível oficialmente no mercado brasileiro e, por gozar de um maior prestígio entre colecionadores de veículos antigos, quando aparece uma à venda os preços são superiores ao de concorrentes asiáticas...

Em linhas gerais, inicialmente pode parecer difícil escolher uma van adequada ao transporte turístico, mas mesmo alguns modelos menos sofisticados podem vir a oferecer uma maior adaptabilidade a distintos cenários operacionais associada a um custo de manutenção reduzido, refletindo significativamente na rentabilidade...

Momento nostalgia: caminhões Isuzu/GMC

Entre os anos de 1995 e 2002, a atualmente inativa divisão de caminhões da General Motors do Brasil passou a usar a marca GMC, caso único na América Latina e até certo ponto bastante incoerente, visto que a marca Chevrolet apresentava-se devidamente consolidada no mercado local. Entretanto, seria injusto esquecer dos excelentes caminhões Isuzu importados do Japão que foram comercializados pela GM durante aquele período...

Isuzu NPR/GMC 7-110: até hoje considerado por alguns operadores como o melhor caminhão na faixa das 7 toneladas de PBT, trazia algumas características que o diferenciavam da concorrência de fabricação nacional, como o trambulador a cabo que permitia bascular a cabine independentemente da posição em que a alavanca de câmbio estivesse selecionada, além do motor Isuzu 4HF1 de 4.3L e 110cv com comando de válvulas no cabeçote (OHC), quando em modelos de outros fabricantes predomina o comando no bloco (OHV). E apesar de manter potência compatível com a categoria, não chegava a recorrer ao turbocompressor. Em outros mercados sul-americanos, mais notadamente Colômbia, Chile, Equador e venezuelixo Venezuela, ainda é comercializado como Chevrolet NPR e oferecido com cabine reestilizada e motores atualizados, como o 4HK1-TCN de 5.2L.

Isuzu NLR/GMC 5-90: situado numa faixa de PBT intermediária entre caminhonetes como a Hyundai HR e modelos como o já citado NPR/7-110, usava no mercado brasileiro o motor 4JG2 de 3.2L e 90cv, com injeção indireta e sem turbo. Ainda foi oferecido até pouco tempo atrás no Uruguai, mas já com o motor 4JB1-TC de 2.8L e 91cv, com injeção direta, turbo e intercooler.

Isuzu FTR/GMC 15-190: ao contrário de versões destinadas a outros mercados sul-americanos, que o recebiam com motores da própria Isuzu, vinha com o problemático claterpillar Caterpillar 3126B de 7.2L e 190cv também usado em versões de especificação americana e canadense, que além do turbo e intercooler adotava um complexo gerenciamento eletro-hidráulico do sistema de injeção.

A instabilidade cambial foi muito citada como um dos fatores que levaram ao fim da importação dos modelos, mas deve-se lembrar que foi naquele período que as normas de poluição Conama fase 4, análogas à Euro-2, passaram a vigorar, e tanto o NPR/7-110 quanto o NLR/5-90 necessitariam de algum upgrade e por conseguinte ficariam com um custo menos competitivo, visto que estavam certificados na Euro-1...

Breve reflexão a favor das station-wagons

Uma categoria que vem sendo menos prestigiada ultimamente é a das station-wagons. Se até a década de 90 modelos como a BMW Série 3 da geração E36 (nas fotos uma 328i, de 6 cilindros) eram apreciadas pela versatilidade para uso familiar sem abrir mão de uma boa dirigibilidade, acabaram perdendo algum espaço no mercado para as minivans e, principalmente em segmentos de maior valor agregado, para utilitários esportivos.

Enquanto as wagons acabam sofrendo, além da competição das minivans e SUVs, com o estereótipo de "carro de funerária", uma opção que nunca sai de moda são os sedãs, desde um modesto Fiat Siena até um suntuoso Mercedes-Benz Classe S. Enquanto em segmentos mais simples o custo de produção de um sedã em oposição a uma wagon mostra-se vantajoso, nos modelos de maior prestígio a austeridade se sobressai.

Se por um lado utilitários como a BMW X5 apresentam um grande nível de sofisticação e conforto em pistas pavimentadas, que até põe em xeque alguma aptidão para enfrentar terrenos hostis, uma desvantagem está no centro de gravidade mais elevado em comparação com as wagons.

E as minivans, moda da 1ª década do Século XXI, a exemplo da Opel Zafira, se por um lado oferecem boa capacidade volumétrica devido à maior racionalização da plataforma de carga, por outro acabam por ser mais pesadas, prejudicando o consumo de combustível, além de apresentarem maior suscetibilidade aos efeitos de ventos laterais numa comparação com wagons na mesma faixa de tamanho, como a antiga Opel Astra A Caravan.

Hoje, por mais que grandes wagons como a Audi A6 Avant (nas fotos um exemplar de 1ª geração) estejam longe de ser tão desejadas pelo mercado, ainda proporcionam versatilidade praticamente impossível de ser igualada por um sedã, sem comprometer a dirigibilidade.

Algumas fotografias aleatórias

Bonde do início do século passado, permaneceu em operação em Porto Alegre até 1970.

Alfa Romeo 1750 GTV

Da série produzida entre 1967 e 1971 a partir da plataforma Giulia, esse Alfa Romeo 1750 GTV tem um motor de exatos 1779cc (diâmetro de pistões de 80mm e curso de 88,5mm), com bloco e cabeçote de alumínio, 4 cilindros e, apesar de trazer apenas duas válvulas por cilindro, dispunha de comando duplo no cabeçote (DOHC), configuração conhecida como Twin-Cam. Algumas versões de competição chegaram a sair com o característico sistema Twin-Spark, com duas velas de ignição por cilindro e muito apreciado pela Alfa Romeo, e em alguns casos até cabeçotes de 16 válvulas. No exemplar das fotos, é uma versão mais básica, mas apesar de recorrer a carburadores (2 de corpo duplo) oferece bons valores de potência (122cv a 5500RPM) e torque (aproximados 19mkgf a 3000RPM), que podem ser considerados aceitáveis até mesmo em veículos de concepção mais recente. Apenas versões de especificação americana e canadense dispunham de injeção mecânica, visando atender às normas de emissões mais rigorosas daqueles mercados.

Quadriciclos: provavelmente os veículos mais marginalizados do mercado brasileiro

Um tipo de veículo que ainda gera bastante curiosidade, mas ainda tem participação limitadíssima no mercado brasileiro, os quadriciclos ainda não são muito populares para o uso em vias públicas pavimentadas. Por apresentar posto de condução semelhante a uma motocicleta, mas ter reações mais comparáveis a um carro convencional de 4 rodas, a regulamentação junto ao Departamento Nacional de Trânsito (Denatran) ainda vem se arrastando por um longo tempo em meio a indefinições quanto à categoria de habilitação que deve ser exigida para conduzi-los. As autoridades brasileiras consideram a Carteira Nacional de Habilitação categoria B, para automóveis, a opção mais adequada, enquanto no Uruguai onde esse tipo de veículo já é regulamentado para operar em vias públicas exige-se habilitação para motocicletas devido à disposição de comandos e posição de pilotagem.

Convém notar, no entanto, que alguns modelos mais simples, até mesmo entre os 4X4, não contam com um diferencial traseiro, que visa garantir um maior controle ao fazer curvas em pistas pavimentadas, sobretudo acima de 60km/h. Normalmente, com um eixo traseiro rígido, faz-se possível nos modelos 4X2 usar transmissão final por corrente, visando à simplicidade e facilidade de manutenção que caracteriza motocicletas. Assim, além de ocorrer um desgaste mais intenso dos pneus, derrapagens tornam-se mais freqüentes. Há quem considere, por outro lado, que a bitola mais estreita em comparação com um automóvel convencional, acaba por atenuar esse problema.

Há ainda alguns modelos mais sofisticados, que chegam a oferecer cockpit semelhante a um automóvel, conhecidos como side-by-side devido à disposição de assentos. Apesar da cabine aberta, a "gaiola" usada nesse tipo de veículo fornece mais proteção que o monobloco da maioria dos carros "populares".

Mas como a principal aplicação desse tipo de veículo ainda é o off-road recreacional, convém observar que, a exemplo das motocicletas, acabam gerando menos pressão sobre o solo que um jipe tradicional, além do porte compacto facilitar manobras em espaços confinados.

Logo, apesar do desconhecimento e aparente desinteresse por parte do mercado consumidor, os quadriciclos apresentam-se como uma opção conveniente para diferentes aplicações.

Limpador de para-brisa com palheta única: superando o estigma de pobreza

Um elemento por muitas vezes associado a veículos de projeto mais austero, como o Fiat Uno, mas que também tem algum destaque em modelos mais sofisticados como a 1ª geração do Mercedes-Benz CLK, o limpador de parabrisa com palheta única acaba tendo algumas vantagens que superam um eventual estigma de pobreza.

Até mesmo o nobiliárquico Jaguar XJ chegou a recorrer a tal artifício. Na geração conhecida como série 3, o limpador de parabrisa duplo era utilizado, mas apresentava um inconveniente comum a esse layout: a água da chuva acabava sendo empurrada pela palheta montada no lado do passageiro em direção à porção do parabrisa que mal havia sido varrida pela palheta do lado do motorista, enquanto nas séries subseqüentes como a X308 produzida entre '98 e 2002 a palheta única proporcionava uma varredura mais uniforme do parabrisa.

Apesar da notável vantagem, o modelo deixou de recorrer a tal configuração com o fim da série X308.

Em algumas aplicações específicas, como em veículos esportivos, qualquer redução de peso que não prejudique o handling é apreciável, normalmente valendo mais a pena tirar 1kg de 100 peças individualmente do que tirar 100kg de um único ponto, e um bom exemplo pode ser observado no Porsche Carrera GT. Convém ressaltar, ainda, que uma palheta única acaba gerando menos arrasto aerodinâmico que duas, tanto que em veículos de competição é comum ainda manter a palheta de pé quando não está em uso, para prejudicar menos o fluxo aerodinâmico.

Apesar de hoje estar mais associado à imagem de uma busca quase obsessiva por reduzir os custos de produção, como no Toyota Etios, o limpador de parabrisa de palheta única mostra-se perfeitamente adequado em aplicações práticas, justificando até mesmo a adaptação em veículos que originalmente dispunham de limpador de parabrisa duplo, tomando por exemplo os microônibus Marcopolo Senior GV.