A Schaeffler estima que, em 2030, 70% dos veículos novos terá um motor de combustão interna, como único propulsor ou como parte de um sistema híbrido. De acordo com estes valores, não há dúvidas de que, além de outras informações mais ou menos alarmantes, este tipo de mecânicas ainda tem vários anos pela frente.
No entanto, a chegada de novas restrições em termos de emissões vai fazer com que a indústria desenvolva mecânicas cada vez mais limpas. Por isso, mais do que nunca, o futuro motor de combustão passa pelo desenvolvimento de tecnologias que possibilitem motores mais ecológicos. É possível que, por si só, não apresentem grandes resultados, mas ao trabalhar em equipa estão a possibilitar o aparecimento de uma geração de propulsores com uma eficiência sem precedentes.
Neste post, propomos-lhe a revisão de oito destas inovações do futuro motor de combustão.
1. Hibridação
O conceito de unir um motor de combustão com um elétrico e um sistema de recuperação e armazenamento de energia mostrou ser bastante válido para a redução dos consumos e das emissões; e continuará em vigor na próxima década. Os motores de combustão irão evoluindo para se harmonizarem com o sistema híbrido e para continuar a otimizar o seu funcionamento. Até ao ponto em que os híbridos representarão 40% do mercado em 2030.
2. Hibridação “suave” de 48 volts
A hibridação de 48 volts já está a permitir a hibridação de todo o tipo de motores com uma relação de custo-benefício muito favorável. Mais simples tecnicamente, é ideal para os modelos mais económicos e permite reduzir consumos e emissões em até 6,6%.
3. Distribuição completamente variável Uniair
UniAir é o único sistema de distribuição completamente variável do mercado. Capaz de otimizar o processo de combustão e reduzir o consumo de combustível e as emissões. A Schaeffler produziu mais de três milhões de unidades de UniAir e acaba de apresentar uma nova geração ainda mais eficaz perante a boa receção da indústria. Uma inovação da Schaeffler capaz de reduzir o consumo e as emissões no ciclo de provas WLTC em até 8,4%.
4. Gestão térmica
A excelente gestão dos fluxos de calor mostrou ser um método bastante eficaz para a redução de emissões. Um motor que alcança imediatamente a temperatura será um motor limpo. Com esta ideia, a Schaeffler lançou o primeiro módulo de gestão térmica para motores de gasolina em 2011, um conceito que não parou de se desenvolver a partir desse momento e que tem um grande futuro pela frente. Tudo o que foi aprendido em relação aos fluxos de calor dos veículos híbridos será aplicado no desenho de sistemas preditivos que consigam que todos os elementos do veículo funcionem à temperatura adequada e recebam calor ou frio de acordo com as necessidades de cada momento.
5. Redução da fricção
A fricção é inimiga da eficiência. Por isso, os rolamentos atuais aplicados a diferentes sistemas permitem reduzir consideravelmente os níveis de fricção. Por exemplo, no turbo, os rolamentos podem reduzir a fricção a frio em até 80% e melhorar a resposta, o que aumenta a eficiência em 2,5%. Outra inovação é a substituição das chumaceiras da cambota por rolamentos, algo que já se está a trabalhar com a Ford. Com o simples facto de instalar um rolamento no primeiro apoio da cambota, o mais afastado do volante motor, obteve-se uma redução de 1% do consumo de combustível.
6. Desconexão de cilindros
Embora o tenhamos visto nos motores maiores, os pequenos de três e quatro cilindros também podem beneficiar desta funcionalidade, que ajuda a reduzir as emissões de CO2. O eRocker (balancim que pode ser desativado) é um sistema eletromecânico de integração simples que permite a desconexão seletiva de cilindros para reduzir os consumos e as emissões. A Schaeffler também desenvolveu volantes bimassa e embraiagens com pêndulos centrífugos para mitigar as vibrações de torção produzidas pela desconexão de cilindros, facilitando assim a sua implantação.
7. E-Clutch ou embraiagem eletrónica
43% dos automóveis vendidos a nível mundial possuem uma caixa de velocidades manual e, embora a sua quota de mercado esteja a diminuir, o seu número absoluto continuará a aumentar (em 2016 foram produzidas 40 milhões de caixas de velocidades manuais). Têm a seu favor o seu custo reduzido, mas em termos de eficiência já foram superadas pelas caixas de velocidades automáticas ou automatizadas modernas. Para aproveitar as oportunidades oferecidas pelas novas tecnologias na redução de consumo de combustível e CO2, é necessário automatizar a embraiagem das transmissões manuais. Graças a isso, poder-se-ão realizar estratégias de poupança como o “coasting” (circular por inércia com o motor desligado), ou recuperar energia em desacelerações e travagens graças a um sistema de hibridação de nível 0 ou 1. É possível obter uma redução de 8% entre ambas.
8. Combustíveis alternativos
Os combustíveis alternativos oferecem um foco adicional, que vais mais além do desenho do motor para a redução das emissões. O gás natural já se encontra disponível e lança cerca de 25% menos de CO2 do que a gasolina convencional. E a médio e longo prazo será possível sintetizar gás metano num processo PtG. Os motores diesel não ficarão atrás e também se está a investigar em combustíveis sintéticos baseados num processo de PtL (power to liquid). Se a energia primária necessária durante a sua geração também for proveniente de fontes renováveis, como a energia eólica ou fotovoltaica, os combustíveis podem ser considerados como de emissões neutras de CO2.
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