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Imagine um motor de 2,9 litros, com quatro cilindros em linha e potência máxima de… 20 cavalos! Hoje em dia, a potência do Ford Model T até soa como piada, afinal, propulsores de 1 litro entregam em torno de 80 cavalos. Mas, no início do século XX, era o que o primeiro carro a ser produzido em série oferecia ao consumidor, que levava ainda velocidade máxima de 75 km/h e um consumo de 5,5 km/l.
Mesmo se avançarmos para o início da década de 1980, as disparidades ainda são gritantes. Lançado em 1980, o Volkswagen Gol contava com motor 1.3 a gasolina de 42 cavalos e era capaz de acelerar de 0 a 100 km/h em 24,2 segundos e atingir velocidade máxima de 129 km/h, com consumo de 7 km/l em ciclo urbano. Compare com o atual motor bicombustível do VW Up!: 82/75 cavalos, 0 a 100 km/h em 12,4 s, máxima de 165 km/h e consumo, abastecido com gasolina, de 13,2 km/l.
Fica bastante evidente que os motores evoluíram a olhos vistos nas últimas décadas - período em que a eficiência energética tornou-se um verdadeiro mantras das fabricantes - até chegar no Salão Internacional do Automóvel de São Paulo 2018, que começa no dia 08/11. Mas, como se deu toda essa evolução?
O principal impulso foi a legislação específica que passou a exigir níveis mínimos de eficiência, a partir da década de 1970, nos principais mercados mundiais, como os Estados Unidos e a Europa. Se não cumprirem essas metas, as fabricantes são impedidas de vender seus produtos ou ficam sujeitas a pesadas multas. Mercados como o Brasil, que iniciaram esse controle mais tardiamente, também se beneficiaram, herdando muitas soluções tecnológicas.
Diante da força da lei, as fabricantes precisaram encontrar soluções para reduzir o consumo de combustível e as emissões de poluentes e gases do efeito estufa - sem perder de vista a necessária evolução na performance. “Não há uma solução que possa ser considerada a principal nesse processo. Foram inúmeros avanços que ocorreram em diferentes áreas”, explica Clayton Zabeu, membro da Comissão Técnica de Motores Ciclo Otto da SAE BRASIL e professor de engenharia automobilística no Instituto Mauá de Tecnologia.
Veja, a seguir, os principais desenvolvimentos que resultaram no aumento da eficiência energética dos motores.
O processo de admissão, compressão, expansão e exaustão dos motores de ciclo Otto evoluiu com tecnologias como a variação da abertura e fechamento das válvulas, formas mais eficientes de injetar o combustível na câmara de combustão e controle da ignição
Imagem: Adobestock
O gerenciamento eletrônico permitiu o controle sobre os processos que acontecem dentro do motor. Sensores captam inúmeras informações e a central eletrônica faz análise em tempo real, ajustando parâmetros em questão de milissegundos - por exemplo, no avanço da ignição ou da injeção de combustível. A eletrônica também permitiu o desenvolvimento de tecnologias como a desativação de cilindros ou o sistema start/stop
Imagem: Adobestock
Aproveitando o fluxo de gases de escape do motor, o turbo comprime e aumenta o volume de ar admitido dentro do motor. É o símbolo do downsizing, atual tendência da indústria, que vem lançando mão de motores com deslocamento volumétrico cada vez menor, sem perder em performance e com ganho significativo no consumo de combustível
Imagem: Adobestock
antes de ferro fundido, blocos e cabeçotes hoje são feitos de ligas de alumínio, mais leves, feitos com avançados processos de fundição. Essas ligas também suportam temperaturas mais altas, permitindo a queima mais eficiente. Carros mais modernos também usam alumínio e aço de alta resistência na carroceria, reduzindo o peso total
Imagem: Adobestock
processos de fabricação cada vez mais automatizados e precisos eliminaram variações de medidas, folgas entre componentes e imperfeições, antes bastante comuns nos motores
Imagem: Adobestock
lubrificantes e combustíveis mais eficientes; periféricos como alternadores e direção elétrica que consomem energia só quando necessário; aperfeiçoamento do fluxo de gases, seja no desenho de tubulações como na redução do seu atrito interno
Imagem: Petrobras