Velas mágicas

Tecnologia por plasma promete maior durabilidade e economia, eliminando vantagem de consumo dos motores de ciclo Diesel sobre os de ciclo Otto

Por Fernando Calmon
fscalmon@gmail.com

Interessante ver como os europeus desenvolveram bem os motores diesel para automóveis nas últimas duas décadas. Avanço substancial em redução de ruído, vibração e aspereza, diminuição de emissões, economia de combustível e aumento de potência e torque. Até dois anos atrás era fácil encontrar um carro a diesel que consumia de 20% a 25% menos em relação a um idêntico a gasolina, com desempenho igual ou até melhor para uso em cidades. Graças à ajuda do turbocompressor e da injeção direta.

Conter o consumo é o único modo de diminuir emissões de CO2 (gás não tóxico precursor do efeito estufa), deixando as marcas europeias confiantes no diesel para o futuro. Este motor, no entanto, fica cada vez mais caro ao exigir sistemas sofisticados de controle de poluentes tóxicos. Só se torna viável com o alto custo do combustível na Europa. Caso contrário, a necessidade de longas distâncias anuais percorridas (35.000 km ou mais) inviabiliza o que o comprador paga a mais pelo veículo.

Porém, há mudanças em curso. Mesmo porque americanos e japoneses têm suas broncas contra o diesel. Motores de ciclo Otto (gasolina, etanol ou gás) começaram também a receber turbocompressor e injeção direta. Com a tecnologia de redução de cilindrada (downsizing) a diferença de consumo, para a mesma potência, caiu para menos de 20%. Sistema Multiair – arquitetado pela Fiat e engenheirado pela Schaeffler – permite cortar o consumo em mais 10% graças ao gerenciamento eletro-hidráulico das válvulas de admissão e o fim da borboleta de aceleração que corta as perdas por bombeamento (como no diesel).

Do Japão vem outro avanço, agora das velas de ignição que pouco evoluíram em décadas, no ciclo Otto (motor diesel tem ignição por compressão, sem velas). A ideia é utilizar dois feixes de laser na câmara de combustão, aumentando eficiência da queima da mistura ar-combustível. Ainda falta superar obstáculos técnicos e de custo.

Engenharia americana se adiantou. No recente Salão de Frankfurt, a Federal Mogul revelou estar bem próximo de uma solução revolucionária: Sistema Avançado de Ignição Corona (ACIS, em inglês). A empresa é proprietária das velas Champion e a grande sacada foi trocar laser pelo plasma. Plasma é o quarto estado da matéria, além do sólido, líquido e gasoso.

ACIS utiliza um campo elétrico de alta energia e alta frequência para produzir ionização controlada e repetitiva, criando múltiplos fluxos de íons capazes de inflamar a mistura ar-combustível completamente na câmara de combustão. A vela comum cria apenas um pequeno arco voltaico entre os eletrodos, que além de se desgastarem com o uso, não permitem a otimização da ignição, nem queima rápida e eficiente.

A vela por plasma proporciona outros benefícios como durabilidade, provavelmente igual à vida do motor, diminuindo gastos de manutenção, e fácil adaptação à arquitetura elétrica dos motores. Entretanto, ainda demora de dois a três anos para chegar ao mercado, até que se desenhe uma câmara de combustão para aproveitar ao máximo a nova tecnologia. Vários fabricantes de motores trabalham no tema. O grande salto vem na economia de combustível e menores emissões. Testes apontam até 10% menos. Assim praticamente desaparecerá a vantagem, quanto ao consumo, de motores de ciclo Diesel sobre os de ciclo Otto.