engenharia automotiva e aeroespacial porsche 918 spyder · 2014. 8. 21. · engenharia automotiva e...
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A N O 14 • N o 58mar|abr 2014engenharia autom
otiva e aeroespacial Porsche 918 Spyder
ano 14 • no 58
FORD FOCUSO primeiro fl exível com injeção direta de combustível do mercado brasileiro
Porsche 918 spyder Um híbrido de baixo consumo e altíssimo desempenho
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PresiDente Adrian LualdiviCe-PresiDente Isabel ReisDiretor eDitoriAl Marcos VillelaeDitor Caio MoraesDiretorA De Arte Maria Cláudia Labaterevisão Roberta StefaniniDiretor De ADministrAÇão Cícero MonteiroProDuÇão GrÁFiCA Adriano MarcosimPressão Log & Print Gráfi ca e LogísticatirAGem 8.000 exemplares
Engenharia Automotiva e Aeroespacial, ISS n° 18062067, é a revista ofi cial da SAE BRASIL -Sociedade de Engenheiros da Mobilidade. Os editores não se responsabilizam por informações, conceitos ou opiniões emitidos em artigos assinados, bem como pelo teor de anúncios publicitários. As fotos de divulgação foram cedidas formalmente pela revista Automotive Engineering International, empresas e/ou pessoas mencionadas nos textos. Não é permitida a reprodução sem autorização expressa dos editores. Ninguém está autorizado a solicitar produtos ou verbas em nome da Motorpress Editora ou da SAE BRASIL, a qualquer pretexto.
uma publicação da sAe BrAsil para difusãoda tecnologia da mobilidade
Conselho eDitoriAl
Edson FurlanFernando Herrera NetoHoracio A. ForjazJosé Henrique SennaJosé Luiz AlbertinLuso M. VenturaOtacílio Gomes JúniorRóbson V. Galvão
Consultor eDitoriAl
sumário
Carta do presidentericardo reimer
ArtigoAstor milton schmitt
NotíciasDe nissan a lei de desmanche
CombustívelDiesel: precisão no consumo
Tecnologiao futuro do motor fl ex no Brasil
ImpressõesFord novo Focus sedan 2.0 Powershift titanium
ElétricovW Golf também elétrico
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Tecnologiao GlA 45 AmG da mercedes-Benz
Tecnologianovas tecnologias para 2014
TecnologiaA Chrysler vê o futuro do motor...
Estudantil20ª ed. Baja sAe BrAsil-PetroBrAs
Regionaisseção são Carlos e Piracicaba
Agenda 2014Abril e maio
Ponto de vistaDaniel Werner Zacher
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híbrido Porsche verde (capa)
tecnologia o motor Direct Flex do Focus (capa)
Fórmuila 1 A reinvenção da F-1
Ferroviário o megatatuzão
aeroespacial A nova maior aeronave do mundo
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carta do presidente
Sociedade de Engenheiros da Mobilidade
Conselho DiretorRicardo Reimer – PresidenteFrank Sowade – Vice-presidenteFernando Herrera NetoFlávia PiovacariGábor János DeákJosé Henrique SennaBesaliel S. BotelhoJoão PimentelRenato MastrobuonoMauro Ekman SimõesGábor János DeákJosé Luiz AlbertinFrancisco NigroReinaldo MuratoriEdson FurlanLuso M. VenturaJosé Luiz H. LoureiroHorácio A. ForjazFlávio CamposRobson GalvãoMário GuittiRoberto BastianVicente AbateMárcio SchettinoJader HilzendegerNorberto Klein
Comitê Consultivo seniorLuc de FerranPaulo RegnerFrancisco SatkunasCarlos Alberto BrigantiVilmar FistarolSilvério BonfiglioliAli El HageWaldey SanchezOzires SilvaHorst BergmannBernd WiedemannPedro ManuchakianVagner GaleoteErino Tonon
Conselho FisCAlLuis Pasquotto Jorge Jacomini Americo Nesti Armando de Nardi Jr.Decio Del Debbio Jomar Napoleão
Gerente GerAlMário FarahGerente ADministrAtivo-FinAnCeiroIvan de RosaGerente De neGÓCios - CAPtAÇÂo De reCursosEmerson GuarnierGerente De mArKetinG e eventosMarize VossenGerente De oPerAÇÔesRonaldo BianchiniGerente De relAÇÕes instituCionAisFábio Braga
ricardo reimer é presidente da SAE BRASIL
na torcida por um ano de muitas realizaçõesCom mais de um século rodando em todo o mundo, o automóvel é um ícone de tecnologia e inovação. Não é por menos que evoluiu tanto e ganha cada vez mais variações. Também não é surpreendente que seja alvo constante de nossa imaginação em busca de novas soluções, design, sempre fazendo projeções sobre como ele será daqui uns anos. Certamente, esse é um dos objetos de maior estudo na história da humanidade e que, especialmente em nós brasileiros, desperta ainda mais interesse.
Justamente essa paixão por carros, associada a outros fatores, tais como a mobilidade urbana no país e os incentivos para a aquisição de novos veículos, tem aumentado consideravelmente a frota nacional, que segundo o Departamento Nacional de Trânsito – Denatran, nos últimos dez anos, cresceu 123%, alcançando a marca de mais de 80 milhões de unidades desde motos a ônibus. Fazendo apenas um pequeno comparativo, nesse mesmo período, a população brasileira cresceu 11%, ou seja, tem mais automóvel novo andando por aí do que gente nova.
O interessante é ver que todas as regiões do Brasil mais que dobraram suas frotas, especialmente o Norte e Nordeste, cujos percentuais foram de 235% e 195%, respectivamente. E se os carros ainda lideram as ruas brasileiras, as motocicletas também têm conquistado a preferência da população em todo o país, ainda mais nessas duas regiões, o que nos mostra o potencial do nosso país e a eminência de nosso setor.
Diante desse cenário, devemos fazer uma reflexão sobre o nosso papel como entidade, disseminadora de conhecimento e fomentadora de desenvolvimento, voltando nossas atenções a essas novas demandas. Já estamos presentes nos grandes polos da indústria da mobilidade do país, sendo a única instituição do gênero com 10 seções em todo o Brasil. Temos expertise e vontade de conquistar cada vez mais presença em novas regiões brasileiras, de forma a promover o aperfeiçoamento constante do profissional da Engenharia da Mobilidade Brasileira, construindo, assim, uma valiosa rede de compartilhamento de informações e relacionamento em prol do crescimento de nosso segmento.
Que o aumento da frota nacional nos influencie e motive a investir ainda mais em capacitação e em tecnologia em todo o país e que, por meio da SAE BRASIL, consigamos aproximar cada vez mais os profissionais de todo o território brasileiro, com a realização de eventos como colloquiums, fóruns e painéis, sobre os mais diversos temas ligados à mobilidade, os quais certamente são fundamentais e muito valiosos para fomentar o desenvolvimento da mobilidade. Temos um grande potencial em nosso alcance e devemos aproveitar essa oportunidade de crescimento que o mercado nos oferece.
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artigo
Construindo a mobilidade inteligente - os veículos do futuro
A mobilidade é um tema amplo e multidisciplinar, que a cada dia requer mais e mais esforços dos segmentos envolvidos a fim de encontrar soluções para os gargalos dos deslocamentos, especialmente nas grandes concentrações urbanas. Trazer eficiência para o transporte de pessoas e cargas em um cenário como o atual, em que se eleva o crescimento de populações concentradas em eixos urbanos e o surgimento de novas grandes cidades, tornou-se um desafio global.
Não por outro motivo escolhemos o tema “Construindo a mobilidade inteligente – os veículos do futuro” para o 23º Congresso SAE BRASIL, o maior evento do gênero no hemisfério sul, que tenho a honra de presidir. No objetivo de intensificar, a cada ano, a contribuição do congresso para a elevação do nível da engenharia - um dos alvos principais da SAE BRASIL -, trabalhamos este ano com novidades na direção estratégica de atrair um pouco mais os segmentos automobilísticos, modais e regiões não tradicionais dessa cadeia, que hoje é capilar no território nacional.
A fase atual para os grupos de trabalhadores voluntários do Congresso SAE BRASIL 2014 ainda é de estruturação desse evento gigantesco, mas já posso contar a vocês algumas novidades aprovadas. Entre elas destacaria o painel de abertura com um palestrante reconhecido globalmente, cuja apresentação deverá enriquecer o tema do congresso e esquentar os debates em todos os painéis.
Na clara intenção de conscientizar, aumentar a troca de experiências inovadoras e trazer para mais perto as soluções tecnológicas desenvolvidas fora do Brasil, e que podem nos servir de benchmark, estamos reestruturando a grade dos painéis temáticos e reformulando a apresentação de comitês. O Internacional, por exemplo, estará mais fortalecido e plural no congresso deste ano com expoentes estrangeiros em dois grandes painéis dedicados – um à tecnologia propriamente dita e o outro à gestão do negócio.
Outra boa nova, que podemos creditar ao desejo manifesto dos participantes do congresso anterior na pesquisa de opinião realizada, é o período de funcionamento da Mostra de Tecnologia, que se estenderá por mais tempo, segundo o horário de término dos painéis.
Com essas e outras eventuais mudanças em curso, a expectativa é crescer e superar a marca de 12,5 mil visitantes e participantes nos três dias do evento, além de conquistar novos expositores e assim melhorar nossa massa crítica.
Gostaria de destacar, aqui, minha simpatia pelo apreço e importância que o Congresso SAE BRASIL atribui ao concurso de papers, que, sem dúvida, constitui um dos tripés desse evento, e também aos prêmios Jovem Engenheiro e estudantis, incentivos imprescindíveis para o melhor desenvolvimento da nossa Engenharia. Como engenheiro que sou, acredito que, além de auxiliar o meio acadêmico e os mais jovens na percepção da realidade atual e trazer novas respostas aos desafios tecnológicos, ações como essas sejam alavancas poderosas para a geração do ambiente propício à inovação de que tanto precisamos para seguirmos competitivos.
Acredito, também, que tudo o que é bom pode e deve ser melhorado. E foi nesse espírito que aceitei o desafio de presidir este congresso.
astor milton schmitt é diretor presidente do
Congresso SAE BRASIL 2014
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Investindo em parceriasuma iniciativa de promoção da pesquisa avançada na área
de engenharia de materiais começa a gerar os primeiros frutos em minas Gerais. Criado pela Companhia Brasileira de metalurgia e mineração – CBmm - em parceria com o Centro de tecnologia senai/Cetec, do serviço nacional de Aprendizagem industrial, o programa está apoiando o desenvolvimento de projetos em nível de mestrado e doutorado, principalmente junto à escola de minas da ufop, universidade Federal de ouro Preto. Diretamente ligado à redemat – rede temática em engenharia de materiais –, o programa também conta com a participação da uemG, universidade do estado de minas Gerais, e já mostra os seus primeiros resultados. Apresentada no segundo semestre de 2013, a dissertação sobre os efeitos do nióbio na ductilidade a quente do aço inoxidável marcou a conclusão do mestrado do estudante Adir Garcia reis. o trabalho teve a orientação da dra. margareth spangler Andrade, diretora do instituto de inovação em metalurgia e ligas especiais do senai/Cetec. Além de Adir, três outros estudantes desenvolvem os seus projetos com apoio da CBmm, com trabalhos também ligados às aplicações do nióbio a materiais como os aços inoxidáveis.
Polímeros para aeronaves
A China terá uma grande demanda por aviões comerciais nos próximos 20 anos, e a previsão é de que as companhias aéreas chinesas vão precisar de cerca de cinco mil novas aeronaves durante esse período. em função desse crescimento, a Commercial Aircraft Corporation of China (Comac) resolveu especificar novos materiais poliméricos para seu novo avião comercial de corredor único, o C919, com lançamento previsto para 2016. Para atender à solicitação, a victrex, líder em soluções de polímero PeeK, foi escolhida para colaborar na identificação de soluções viCtreX®PeeK que possam produzir um avião seguro, facilmente montado e de baixo de consumo de combustível. Com décadas de experiência, a victrex continua a monitorar as tendências do setor, fornecendo soluções em resina e formatos de produtos semiacabados para a fabricação de aviões comerciais. seus produtos se destacam na substituição de metais e outros plásticos dada a sua elevada relação resistência-peso, excelente resistência química, baixa combustão, fumaça e toxicidade das emissões; além de oferecer liberdade de desenho para componentes e sistemas.
Três cilindros em Le Mans
A nissan revelou o motor a gasolina que fará parte do trem motriz do seu protótipo híbrido ZeoD rC (Zero emission on Demand racing Car), com o qual vai participar da prova 24 horas de le mans deste ano, nos dias 14 e 15 de junho. trata-se do DiG-t r, o três cilindros de 1,5 litro, com injeção direta de combustível e turbocompressor, que rende 400 cv de potência. A fabricante japonesa será a primeira do mundo a competir em uma categoria de alto nível com um motor dessa arquitetura.
supercompacto, o DiG-t r pesa somente 40 kg e, com dimensões de 500x400x200 mm, seria facilmente transportado como bagagem de mão na maioria das companhias aéreas. Girando até 7.500 rpm, o DiG-t r produz 38,7 kgfm de torque máximo e, hoje, sua relação de peso-potência de incríveis 10 cv/kg é melhor do que a dos novos motores utilizados na Fórmula 1 a partir deste ano.
Combinado a ele, a nissan vai utilizar um sistema de propulsão elétrica que emprega a mesma tecnologia de baterias de íons de lítio do leaf, seu modelo híbrido de série; além de novas variações de tecnologias eletromotrizes que fazem parte de seu plano de retorno à categoria lmP1. tanto no modo a gasolina quanto no elétrico, a potência será transmitida pela mesma caixa de câmbio de cinco marchas.
entretanto, o ZeoD rC não funciona como um híbrido convencional. A energia recuperada nas frenagens será usada somente durante uma volta completa no circuito de 13,6 km, movida apenas por eletricidade, a cada série de voltas entre os reabastecimentos de combustível (turnos). segundo a fábrica, nessa volta, o ZeoD poderá atingir os 300 km/h na reta mulsanne.
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Sem aro pneu michelin tweel foi selecionado como uma das 50
melhores inovações tecnológicas de 2013 pela revista science. o tweel (tire and wheel, pneu e roda) não é exatamente uma novidade e, quando foi apresentado pela empresa francesa em 2005, recebeu o troféu hall of Fame por ter sido considerada a mais surpreendente das invenções daquele ano. o tweel foi desenvolvido pelo Centro de Pesquisas da michelin, em Greenville, na Carolina do sul, estados unidos. Apesar de a sua primeira aparição ter sido realizada em um Audi, a empresa estuda várias aplicações para o pneu, desde cadeira de rodas até veículos militares. sua grande vantagem é o fato de ser imune a furos, já que não existe ar em seu interior. mas também já levantou algumas polêmicas: ele passaria com tranquilidade sobre as barreiras perfuradoras de pneus da polícia americana. sua construção se resume a uma estrutura rígida que vai conectada à banda rodagem por meio de raios fl exíveis e deformáveis de poliuretano, tudo funcionando como uma única unidade. Desde 2012, o tweel está sendo comercializado no Canadá e estados unidos para o uso em minicarregadeiras voltadas para construção, paisagismo, reciclagem e indústria agrícola. em 2011, a Bridgestone também apresentou a sua versão conceitual com tecnologia air-free (sem ar). ele é construído com resinas termoplásticas reutilizáveis, que se tornam fl exíveis quando aquecidas, podendo ser moldadas em formatos diversos por mais de uma vez. A borracha da banda de rodagem também é 100% reciclável.
Inmetro e SAE BRASILo inmetro (instituto nacional de metrologia, Qualidade e
tecnologia) publicou uma portaria com a regulamentação que estipula requisitos mínimos de segurança para a fabricação, importação e venda de materiais de atrito destinados aos freios dos veículos. o potencial de risco por conta do não atendimento de requisitos mínimos de segurança foi o principal motivo para a tomada da determinação. Pode-se afi rmar que parte da decisão dessa regulamentação teve o seu início anos atrás, por ocasião de uma apresentação ocorrida em um evento promovido pela seção Caxias do sul, da sAe BrAsil. o palestrante explanava sobre a inefi ciência e periculosidade desses itens, o que motivou a entidade a criar a Comissão técnica de Freios para discutir o assunto.
o procedimento elaborado pela comissão foi entregue às autoridades sugerindo a obrigatoriedade da certifi cação para pastilhas de freios e materiais de atrito para o mercado de reposição. o estudo foi entregue ao Comitê Brasileiro 05 (CB 05),
da Associação Brasileira de normas técnicas (ABnt), para uma eventual transformação em norma, o que acabou por ser feito. Posteriormente, a norma veio a ser discutida com o inmetro, que optou pela certifi cação obrigatória para as peças vendidas no mercado de reposição. Fabricantes e importadores terão até 24 meses, a partir da publicação da portaria (28 de janeiro), para adequar a sua produção aos novos padrões. A partir desse prazo, as peças em estoque têm mais seis meses para serem vendidas aos distribuidores.
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FALE CONOSCO Para entrar em contato com a redação da revista Engenharia Automotiva e Aeroespacial, enviar informações,
correções, sugestões de pauta; enfim, qualquer assunto pertinente à publicação, escreva para: [email protected]
Investindo no Brasil
A Comsol, inc. acaba de anunciar a abertura de um novo escritório em Curitiba, Paraná, destinado a fornecer programas de simulação multifísica e análise para o mercado brasileiro. trata-se do primeiro escritório do Grupo Comsol na América latina, e a intenção é atender com prontidão a uma ativa comunidade de indústrias e pesquisas. os usuários do Comsol multiphysics, principal produto da empresa, serão beneficiados pelo suporte técnico local, cursos de treinamento, oportunidades de seminários e eventuais visitas a empresas. Atualmente, empresas do porte de siemens e Petrobras, além de outras dos setores automobilístico, químico e de manufatura de equipamentos, adotaram o multiphysics como sua ferramenta de desenvolvimento. o novo escritório da Comsol
também fornecerá programa de simulação multifísica e suporte técnico para os seus clientes aplicarem em seus projetos. Para a empresa, o Brasil tem um mercado com setores de ciência e engenharia de classe mundial e, para essas indústrias, um programa de simulação multifísica é necessário para o desenvolvimento de produtos inovadores e eficientes.
Lei do desmancheincentivada pela lei estadual de desmanche, que foi sancionada
em janeiro e que passa a vigorar em junho deste ano, a Jr Diesel, especializada na reciclagem de caminhões, pretende aumentar em até 20% a sua receita este ano. A previsão é desmontar cerca de 1,5 mil veículos, contra as 900 unidades do ano passado. A empresa presume que a sanção da lei servirá como um divisor de águas para um mercado que conta com cenário promissor e ainda tem muito espaço a ser conquistado no país. Fora a lei do desmanche, o programa nacional de renovação de frota - que está nas mãos do governo - também pode melhorar ainda mais
as projeções para este ano se for permitida a desmontagem para reaproveitamento de peças. no processo que vem sendo seguido pela empresa para a desmontagem
dos caminhões, 85% das peças seguem para reutilização, 10% vão para a reciclagem e os 5% restantes são descartados. Apesar de ainda não haver definições para o programa, a empresa já se prepara para um eventual crescimento dessa demanda. A unidade localizada em são Paulo já começa a passar por melhorias para o aumento da capacidade de mil para dois mil e quinhentos caminhões ao ano, e também por adequações para atender à nova regulamentação do setor.
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combustível
A precisÃo nA determinAÇÃo do consumo nos motores diesel é importAnte pArA o desenvolvimento de novos componentes e pArA determinAr áreAs que AindA podem ser melhorAdAs. everton lopes da silva, leonardo coelho
bergantim, Juliano pallaoro de souza e carlos roberto camargo*
Cada vez mais, o automóvel vem sendo o meio de transporte mais utilizado no mundo, e o grande problema é que a maioria desses veículos é movida por moto-res de combustão interna que queimam combustíveis de origem fóssil. Emitindo gases como o dióxido de carbono (CO2), por exemplo, geram o efeito estufa que eleva as temperaturas médias da Terra e alterações climáticas, resultando em grande impacto ambiental.
A eficiência dos combustíveis e a sua relação com as emissões de CO2, tem sido assunto frequente nos debates entre indústria automobilística, gover-nos e órgãos ambientais. Segundo estimativas da IEA (International Energy Agency) (1), as emissões globais de CO2 provenientes da frota de veículos poderão dobrar entre os anos 2000 e 2050.
Para a composição desse cenário, se considerou que a quantidade de qui-lômetros percorridos por veículos duplicará até 2050 (2), e que haverá somente uma modesta melhoria na eficiência do consumo de combustível. No entanto, estima-se que até essa data-limite possa vir a existir uma redução da ordem de até 50% dos índices do consumo da frota circulante por conta de uma acentuada diminuição de consumo de combustível.
Todos trabalham no sentido de atender às políticas governamentais de estí-mulo à redução das emissões de CO2, e penalizações poderão ser aplicadas aos fabricantes que não cumprirem com as metas estabelecidas. A Figura 1 compa-
ra as metas de emissões de CO2 pro-jetadas até 2022 em diferentes regiões do mundo.
É importante ressaltar que as possibilidades de redução do consumo de combustível estão vinculadas ao veículo como um todo, sendo o motor apenas um dos itens que podem ser otimizados. No entanto, à medida que eles vão se tornando mais eficientes, as novas modificações introduzidas podem representar uma contribuição muito pequena, o suficiente para que sejam confundidas com erros típicos de me-dição de consumo de combustível.
De acordo com Schantl (3), para que seja possível desenvolver tecnolo-gias para redução de consumo, é ne-cessário uma repetibilidade de ±1 g/kW·h na medição. Ainda assim, essa repetição de medições pode ser in-fluenciada por fatores como: configu-ração, instalação, operação e precisão dos equipamentos de medição, tempe-ratura do ar, pressão atmosférica, po-der calorífico do combustível, estabili-dade da temperatura do combustível e do óleo lubrificante, tempo de estabi-lização antes da medição, precisão na determinação do torque e na rotação do motor, bem como estabilização de parâmetros do motor que influenciam na combustão.
Para que todas essas variantes tenham o mínimo de influência na obtenção dos resultados de consu-
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oFigura 1. Comparativo de emissões de Co
2 para veículos
de passageiro em diferentes regiões do mundo
Diesel: precisão no consumo
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mo dos motores diesel em banco de provas (dinamômetros), é preciso que se defi nam as condições que infl uen-ciam na medição e que necessitam de controle ou atenção especial para redução da dispersão, bem como de-fi nir a sequência de execução do teste e os critérios de aceitação do resultado obtido. Ou seja, a chave para o desen-volvimento de componentes capazes de reduzir o consumo de combustível passa por uma meticulosa metodolo-gia de trabalho.
MateriaisA acuracidade e a baixa dispersão nas medições, o que gerou resultados es-táveis e repetitivos, foram o principal fator de sucesso desse protocolo, pois permitiu detectar pequenas contribui-ções que se originaram de novos com-ponentes. Os testes realizados para o desenvolvimento desse protocolo, as-sim como as avaliações que estão des-critas nesse trabalho, foram realizados no laboratório de motores do Centro de Tecnologia da MAHLE Metal Leve S. A., em Jundiaí, SP.
O banco de provas utilizado para os experimentos possui sistemas auto-matizados de controle dos regimes do motor e aquisição de dados, proporcio-nando um processo com pouca infl u-ência da intervenção humana. Todas as condições de contorno para o fun-cionamento do motor, tais como con-trole das temperaturas de trabalho dos fl uidos de arrefecimento e lubrifi cação, foram orientadas de acordo com as fai-xas normais de trabalho do motor.
Para que se pudesse alcançar bai-xos índices de dispersão, além dos cuidados inerentes a esse tipo de ava-liação, foram necessários os seguintes equipamentos:u Medição de Combustível: medi-
dor de fl uxo de combustível do tipo Coriolis. Com a utilização desse
equipamento, é possível a medição de forma contínua até a taxa de 10 Hz, obtendo, assim, grande população amostral que permitirá uma análise mais detalhada da dispersão da medição.
u Sistema de análise da combustão: medição de pressão de cilindro por meio de sensores piezoelétricos.O sistema de análise da combustão tem como principal função a avaliação
da queima do combustível e geração do trabalho, permitindo a identifi cação de qualquer anormalidade que possa infl uenciar no resultado e na repetibilidade da medição. Os demais sistemas utilizados estão integrados ao banco de provas de motores e são convencionais para esse tipo de aplicação.
Durante a execução dos testes, os parâmetros mais importantes a serem moni-torados e controlados com baixa dispersão foram: temperatura e pressão do ar de admissão do motor; temperatura e pressão do ar após o cooler (arrefecedor); tempe-ratura do líquido de arrefecimento; temperatura e pressão do óleo lubrifi cante; tem-peratura do combustível; início das injeções; pressão de injeção; posição do pedal de acelerador; tensão de alimentação da ECU; pressão do turboalimentador; posição do atuador do turbo; correções pela ECU e restrição de escapamento.
MétodosPara avaliação do consumo de combustível, optou-se pelo mapeamento do mo-tor, conforme as suas faixas de trabalho; portanto, o levantamento foi executado segundo os pontos apontados na Figura 3.
De acordo com os parâmetros estabelecidos, o mapeamento é realizado par-tindo-se da rotação mais alta, à plena carga, e, na sequência, segue na mesma rotação reduzindo gradualmente a carga. Então, muda-se para rotação seguinte e prossegue-se na mesma sequência.
Antes de cada medição, o motor é estabilizado até que a incerteza da medição de consumo de combustível seja inferior a 0,2%, considerando o desvio padrão
Figura 2. Banco de provas de motores
do Centro de tecnologia da mAhle metal leve
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das últimas 30 medições obtidas a 1 Hz. Após a estabilização, são execu-tadas 10 aquisições de dados consecu-tivas, sendo cada uma à média de 30 segundos. Todos os passos desse ma-peamento são repetidos por três vezes, de forma que a avaliação defi nitiva do motor será determinada pela média de três ciclos de medição, como represen-tado na Figura 4.
Para o caso da avaliação envolver o comparativo de pacotes de compo-nentes de motor, todo o procedimen-to é executado para uma determinada confi guração de referência do motor. Posteriormente, a avaliação é refeita utilizando o pacote de componentes proposto. Entre as várias montagens do motor, é preciso cuidado para que toda a instrumentação seja mantida.
Durante cada ciclo de aquisição de dados, o desvio máximo aceitável entre 10 medições consecutivas é de 0,5%. A diferença entre as médias de cada ciclo deve ser menor do que 0,3% para que o ponto do mapa seja considerado válido. Todas as medi-ções devem ser realizadas utilizando o mesmo lote de combustível.
Figura 5. variação entre as médias dos ciclos de medições
Figura 4. sequência de medição
combustível
Figura 3. mapeamento
do motorRotação (min-1)
Carga
1800 100% 80% 60% 40% 20%1700 100% 80% 1600 100% 80% 60% 40% 20%1500 100% 80% 1400 100% 80% 60% 40% 20%1300 100% 80% 1200 100% 80% 60% 40% 20%1100 100% 80% 1000 100% 80% 60% 40% 20%
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Figura 6. Diferenças entre mapas: referência vs. pacote de
componentes de baixo atrito.
ResultadosAs conclusões da validação do proto-colo apontam para uma boa correlação entre os ciclos de medição, sendo que a dispersão obtida é na maioria dos casos menor do que 0,3%, conforme se pode comprovar na Figura 5. A dis-persão tende a se acentuar quando nos aproximamos dos pontos de menor carga, devido à influência dos erros nas medições e da oscilação do torque nessa região.
No entanto, os pontos que apre-sentam dispersão superior a 0,3 % têm uma representatividade inferior a 15% da sua totalidade, podendo ser descartados sem prejuízos para elaboração do mapa de consumo de combustível do motor. No geral, nas regiões de menores cargas, as disper-sões obtidas foram da ordem de 0,3%, enquanto em regiões de cargas mais altas os desvios observados foram da ordem de 0,1%.
Uma vez reunidos os valores de consumo específico médio para cada ponto planejado, e utilizando o méto-do de interpolação linear, são constru-ídos os mapas de consumo de combus-tível específico para cada configuração do motor. Para facilitar a visualização, são geradas curvas de iso-consumo, conforme representado na Figura 6.
Depois de obtidos os mapas de consumo de combustível para cada configuração do motor, é possível sobrepô-los calculando a sua diferença percentual. Dessa forma, pode-se ve-rificar a redução percentual do consu-mo específico de combustível.
A Figura 6 mostra o quadro com os cálculos percentuais das diferenças
entre os mapas levantados para a versão original e para a nova proposição. Os valores positivos indicam a redução do consumo específico de combustível do motor quando equipado com o novo pacote de componentes.
ConclusãoPor meio da elaboração de um protocolo específico, que determinou com
precisão o consumo nos motores diesel – no qual os principais parâmetros de in-fluência na variação dos resultados são identificados e controlados –, foi possível estabelecer um procedimento de medição com baixa dispersão.
Os resultados obtidos demonstraram claramente que as dispersões nas medi-ções dependem da região de carga trabalho do motor. Assim, mantendo as me-dições de combustão estabilizadas e conhecidas, pode-se comparar variações de consumo que sejam maiores que as dispersões apresentadas, além de determinar se os resultados são provenientes das modificações dos componentes.
Esse protocolo de avaliação se apresenta como uma ferramenta de grande importância não só para o desenvolvimento de componentes de motores, mas também para o embasamento dos fabricantes sobre as diferentes áreas a serem melhoradas. Independentemente de que as modificações sejam provenientes de componentes que gerem menor atrito, ou sejam produzidas por soluções relacio-nadas aos sistemas de combustão. n
REFERÊNCIAS(1) the FiA Foundation. 50 by 50 Global Fuel Economy Symposium Report. Disponível
em: www.fiafoundation.org/50by50/ . Acesso em: 25/4/2013.(2) transport outlook 2008. Focusing on CO2 Emissions from Road Vehicles,
Discussion Paper 2008-13, oeCD/itF 2008. Disponível em: http://www.internationaltransportforum.org/jtrc/DiscussionPapers/DP200813.pdf . Acesso em: 25/4/2013.
(3) sChAntl, rainer; Physical limitations of fuel consumption measurement. AsAm open technology Forum europe 2012. stuttgart. 2012.
*Everton Lopes da Silva, Leonardo Coelho Bergantim, Juliano Pallaoro de Souza e Carlos Roberto Camargo são da engenharia da MAHLE Metal Leve S. A.
18
A escAlAdA pelA procurA por motores mAis eficientes, mAis econÔmicos e menos poluentes é um dos grAndes desAfios dA engenhAriA AutomobilísticA mundiAl, e o uso do etAnol combustível deve ter pApel preponderAnte nessA missÃo eduardo tomanik e samantha uehara*
Estudos que vêm sendo realizados pela engenharia mundial indicam que os motores fl exíveis em combustível podem e devem continuar a ser uma gran-de vitrine da nossa tecnologia e, também, parte da solução dos problemas de emissões de CO2 que preocupam o mundo todo. Pesquisas existentes concluem que nossa tecnologia está no caminho certo, desde que motivos políticos não ve-nham perturbar a sua constante propagação. Mas, diante das demais tecnologias existentes, e já à disposição do mercado, ainda que algumas em pequena escala, gostaríamos de ressaltar alguns pontos que merecem ser discutidos. Vejamos:
u um veículo com motor de combustão interna movido a etanol tem menor impacto ambiental do que um puramente elétrico;
u é grande o interesse do etanol como biocombustível na indústria automobilística mundial;
u apesar de hoje, no Brasil, a efi ciência energética dos motores a etanol ser menor do que a dos movidos a gasolina, o potencial é o oposto: motores a etanol podem ser muito mais efi cientes que mo-tores a gasolina e
u a indústria automobilística - e sua área de pesquisa e desenvolvi-mento – tem sido uma das maiores incentivadoras de crescimento social e de competividade internacional. Os esforços nessa área, em especial em motores a etanol, precisam ser fomentados e aumentados.
Etanol: melhor que elétricos na emissão de CO
2
Vários estudos internacionais, alguns de instituições do porte do Massachu-setts Institute of Technology (MIT), concluíram que o uso de bioetanol como combustível proporciona meno-res emissões de gases de efeito estufa (CO2 equivalente) quando se leva em consideração toda a cadeia de produ-ção-uso – Figura 1. Basicamente, isso se deve a dois motivos:
u embora a emissão de CO2 em um veículo elétrico seja zero, a produção da energia elétrica não o é. Mesmo no Brasil, cerca de 20% da energia elétrica é produzida por usinas termoelétricas. Mun-dialmente, parte expressiva das
tecnologia
o futuro do motor fl ex no Brasil
Figura 1. redução das emissões de Co
2, ao longo de
toda cadeia (da produção ao uso), das diferentes alternativas de motorização de veículos (Tomanik – SAE Verde, 2012, adaptado do estudo do MIT – On the road in 2035 – MIT report Jul/2008)
Figura2. Custo adicional de tecnologias para redução de Co
2
nas emissões. Jan/2009. Gallo, Fapesp 2012, adaptado do The Boston Consulting Group - “The Comeback of the Electric Car”
Custo adicional por carro ($) Veículos Elétricos deverão custar, em 2020, nos EUA, de US$ 140 a 280 para cada 1% de redução de emissão de CO218.000
15.000
12.000
9.000
6.000
3.000
05 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Híbrido de tomada (2008)³ Veículo elétrico³US$ 280 por
Eletrifi cação usando energia da rede
Híbrido de tomada (2020)³
No Brasil, 85% da eletricidade vem de fontes renováveis
US$ 140 por ponto porcentual
Semi-híbrido
Eletrifi cação
Extensor³
Diesel avançadoGNV
US$ 70 por ponto porcentual
HCCI1
Fonte: BCG Analysis Obs: Cada etiqueta em itálico representa um conjunto de tecnologias. 1HCCI = Ignição por compressão em carga homogênea. ²Todos os números de ganhos em CO2 têm como base o motor a gasolina. ³Valores calculados assumindo 586 g/kW•h de intensidade de carbono na geração de energia.
Gasolina avançadaHíbrido pleno (2020)
Híbrido pleno (2008)
Redução das emissões de CO2 (%)²
Veículo fl ex usando etanol 88%
ICE otimização
Emiss
ões d
e CO2
(%) 120
100
50
60
40
20
0
da produção ao uso – o ciclo completo das emissõesConsiderando as emissões para produzir combustível, o uso de biocombustíveis traz maior redução de Co2 do que veículos elétricos a bateria
redução de
Gasolina Comum
Diesel Comum
Gasolina + Híbrido
Diesel + Híbrido
Veículo Elétrico a Bateria
Biodiesel Etanol
REF
19
termoelétricas gera energia através da queima de carvão, com signifi -cativo impacto ambiental. Por ou-tro lado, a produção de bioetanol “captura” CO2 do ambiente;
u mesmo as baterias mais mo-dernas da atualidade usam metais com grande impacto ambiental no seu descarte.
A vantagem ambiental do eta-nol como combustível vem aliada a um custo econômico bastante inferior em relação ao dos veículos elétricos. Isso nos permite prever que sua penetração no mercado seria muito mais rápida e abran-gente, provocando, consequen-temente, uma signifi cativa miti-gação das emissões de CO2. Nas Figuras 1 e 2, os estudos interna-cionais preveem que a introdução de tecnologias já disponíveis (tur-bo, injeção direta etc.) para o au-mento da efi ciência de um motor a combustão tem custo de cerca de US$ 700, enquanto em um híbri-do o custo passa para US$ 2.500 e um puramente elétrico, chega a US$ 14.400.
O futuro do motor de combustão interna e a importância do BrasilApesar dos desenvolvimentos de al-ternativas como motores elétricos e células a combustível, as previsões são de que os motores de combustão inter-na ainda serão dominantes nas próxi-mas décadas. Essa supremacia se deve principalmente aos seguintes fatores:
u alta densidade energética de combustíveis líquidos, o que os faz extremamente vantajosos em veículos;
u a vantajosa relação emissão--custo;
u a vantagem econômica do veículo e da infraestrutura de dis-tribuição, em especial nos países
emergentes, onde a maior parte do mercado automobilístico deve crescer nas próximas décadas;
u o próprio desafi o técnico-econômico que uma mudança da base instalada causaria.
O Brasil é, hoje, o quarto maior mercado mundial de veículos, com vendas acima de 3,7 milhões de unidades/ano. Portanto, a importância econômica e social da indústria automobilística, da produção e refi no de petróleo e do etanol não precisa ser destacada. O país não é pioneiro — foram os EUA em 1991 —, mas tomou a dianteira e ainda não tem concorrentes na produção e uso de carros fl ex, e mesmo os modelos a gasolina usam-na misturada com 20% a 25% de etanol. O país também se destaca globalmente por ter 45% de sua cadeia energética vinda de fontes renováveis, mas esse diferencial vem diminuindo gradativamente. Em contrapartida, a produção de etanol vem se mantendo estável, ainda que mundialmente ela tenha crescido cinco vezes entre 2000 e 2010 – Figura 3.
O potencial de melhoria dos motores fl ex e a etanolDevido à sua maior resistência à detonação e menor calor latente em relação à gasolina, o uso do etanol tem sido bastante investigado visando melhorar a efi ci-ência energética dos motores a combus-tão. As Figuras 4 e 5, resultado de pes-quisas no exterior, foram apresentadas no workshop internacional promovido pela Fapesp em outubro de 2012.
Figura 3. Produção mundial de etanol. Fonte: schwaderlapp et al., “ethanol and its Potential for Downsized engine Concepts”, mtZ Fevereiro de 2012
Figura 4. “From gasoline Di to ethanol Di engines”, ernst Winklhofer (Austria),
Avl list Gmbh
BrasilAmérica do NorteEuropaChina Resto do mundo
Produção de etanol/ 1G L
Ano2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
100
80
60
40
20
0
Etanol é mais atraente em operação em carga alta
A efi ciência termodinâmica de um moderno motor a etanol está a par
dos melhores motores DieselComo desenvolver um sistema
de combustão para injeção direta de etanol?
Arrefecimento do Escapamento + EGR arrefecido GDI otimizado• RON 95 GDI• RON 95 GDI otimizado•E85 GDI•E85
TCI: turboalimentado, interresfriado
Efi ciência em Carga Total com injeção direta e turboalimentaçãoDiesel – Gasolina – Etanol (E85)
Efi ci
ência
term
odin
âmica
[,]
0,40
0,38
0,36
0,34
0,32
0,30
0,28
0,26
0,24 1000 2000 3000 4000 5000 6000Rotação do motor (rpm)
Diesel
Etanol
Gasolina
20
Downsizing: 1,0L
O potencial de pesquisa da indústria brasileiraHistoricamente, a indústria automo-bilística mundial é um dos maiores incentivadores de pesquisas e desen-volvimento, e seu papel de estimular os aspectos sociais e de competitivi-dade são fortemente incentivados em países como Alemanha, Japão, Es-tados Unidos e, mais recentemente, pela Coreia do Sul e China. Ao con-trário de alguns preconceitos, princi-palmente em áreas acadêmicas espe-cíficas, mesmo no Brasil o papel da indústria automobilística é relevante. De acordo com os levantamentos da Pesquisa de Inovação (Pintec), reali-zada pelo Instituto Brasileiro de Ge-ografia e Estatística (IBGE), a in-dústria automobilística é, de longe, a maior alocadora de recursos. Figura 6, da Pintec 2005.
Conclusões e recomendaçõesAlinhado com a sua dedicação ao uso de etanol e com as oportunidades de pesquisas e desenvolvimento para a redução de emissões de CO2, ainda existe muito espaço para a investiga-ção de uma nova geração de motores que tenham seu funcionamento oti-mizado para o etanol e a gasolina. Es-ses novos motores, além de se destacar na redução de CO2, poderiam intro-duzir novas tecnologias de ruptura, o que valorizaria nossas indústrias de etanol e automobilística. A Figu-ra 7 mostra estimativas potenciais de ganho e eficiência com a introdução de novas tecnologias em um motor a etanol com alterações do tipo: taxa de compressão elevada e variável, do-wnsizing extremo, adoção da EGR, mistura pobre etc. em relação a um moderno motor 1,6-l TDI. n
* Eduardo Tomanik e Samantha Uehara são membros da Comissão de Motores Otto da SAE BRASIL
Figura 5. “Investigations on the mixture preparation and combustion with ethanol blends”, thomas lauer (Austria), university of technology
Figura 6. “spending on r&D” (de Sérgio Queiroz, Estratégias de Inovação em Subsidiárias Localizadas no Brasil: Estudos de Casos)
Figura7. estimativas de consumo de combustível e emissão de Co2. A referência (100%) é para um motor tDi 1,6 l a gasolina
tecnologia
Resultado: menos aumento de torque do que previsto teoricamente
MOTOR 1,4 DE ASPIRAÇÃO ATMOSFÉRICA
Medição RON 95
Medição E85
Simulação E85 (Potencial Teórico)
Rotação (rpm)
Pres
são
Méd
ia Ef
etiv
a ao
Frei
o [b
ar]
13
12
11
10
9
81.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000
140%
120%
100%
80%
60%
40%
20%
0
n Consumo de combustíveln CO2
E100 TC 14:1 Alto EGR
400 000 800 000 1 200 000 1 600 000 2 000 000
Fabricação de equipamentos de instrumentação médico-hopitalaes, etc
Fabricação de máquinas para escritório e equipamentos de informática
Metalurgia básica
Fabricação de artigos de borracha e plático
Fabricação deprodutos alimentícios e bebidas
Fabricação de máquinas e equipamentos
Fabricação de máquinas, aparelhos e materiais elétricos
Fabricação de material eletrônico e de aparelhos e equipamentos de comunicações
Fabricação de outros equipamentos de transporte
Fabricação de produtos farmacêuticos
Fabricação de produtos químicos
Fabricação de coque, refino de petróleo, eleboração de combustíveis nucleares e produção de alcool
Fabricação e montagem de veículos automotores, reboques e carrocerias
Automobilística
Farmacêutica
21
A
22
híbrido CAPA
Foto
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Porsche verdeoferecendo A combinAÇÃo únicA de bAixo consumo extremo, Altíssimo desempenho e longA AutonomiA elétricA, o 918 spyder representA um mArco nA estrAtégiA dA mArcA Alemà rumo à genuínA mobilidAde sustentável Fabio ometto
O Porsche 918 Spyder é o primeiro modelo da casa de Stuttgart concebido desde o esboço para ser equipado originalmente com motorização híbrida. Mais do que isso, a orientação do projeto foi o desenvolvimento do carro de série integra-do ao de um protótipo de competição – e vice-versa –, o qual marcará o retorno oficial da Porsche à 24 Horas de Le Mans, este ano (leia box).
Legítimo roadster – ou spyder –, o 918 é um superesportivo de dois lugares, motorização central-traseira, com potência total de 901 cv e tração nas quatro rodas, independente em cada eixo. Além do sobrenome imortalizado em todas as principais categorias do automobilismo mundial, do rali à Fórmula 1, a pre-disposição genética para as pistas do modelo é acentuada pelo exclusivo conceito de tração integral criado pela Porsche – que combina dois motores no eixo tra-seiro, a combustão e elétrico, e outro a eletricidade, no dianteiro – desenvolvido a partir do conhecimento adquirido pela marca nas competições com o bem--sucedido 911 GT3 R Hybrid.
Revelado ao público ainda como conceito no Salão de Genebra de 2010, o Porsche 918 Spyder foi apresentado em sua versão final no último Salão de Frankfurt, em setembro passado, pronto para suceder o Carrera GT.
Monobloco de carbonoLigeiramente maior do que o antecessor, o Porsche 918 Spyder mede 4.643/1.940/1.167 mm (comp./larg./alt.), e 2.730 mm entre-eixos. Sua estrutu-
ra inteiriça (onde se apoiam todos os componentes dinâmicos, e que pode rodar mesmo sem a carroceria) é com-posta por subchassi do tipo monoblo-co, moldado em polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP), o que garante leveza e extrema resistência torcional. O teto, dividido em duas peças moldadas do mesmo material, é movimentado manualmente; um compartimento sob o capô dianteiro serve para acondicionar a cobertura durante o rodar a céu aberto, ou como porta-malas, na ausência dela.
O 918 Spyder tem peso total de 1.634 kg (vazio), quando equipado com o pacote “Weissach”, que adicio-na peças de CFRP também na carro-ceria, reduzindo a massa do carro em 41 kg. Os componentes do trem de força e todos os outros com mais de 50 kg são posicionados o mais baixo e centralizados possível. Isto resulta em uma distribuição de 57% do peso no eixo traseiro e 43% no dianteiro, combinado com o centro de gravi-dade extremamente próximo ao solo. As rodas, com três opções de dese-
23
nho, medem 9,5J x 20, com pneus 265/35ZR20 na dianteira e 12,5J x 21, 325/30ZR21, na traseira.
O conjunto de suspensões multi-braço é auxiliado por recursos como o Porsche Active Suspension Mana-gement (PASM) e os amortecedores adaptativos. O eixo traseiro direcio-nal dispõe de ajuste eletromecânico das rodas. Em baixas velocidades, elas são apontadas no sentido oposto ao das dianteiras, fazendo com que o esterço seja mais rápido e preciso. Em velocidades elevadas, ao contrário, elas seguem o sentido das rodas da frente, resultando na melhoria da estabilida-de nas curvas, segundo a fábrica.
Tração independenteA principal fonte de propulsão do Porsche 918 Spyder é o motor V-8 de 4,6 litros a gasolina que produz 616 cv de potência a 8.600 rpm, mas que pode atingir 9.150 rpm. Derivado do motor do protótipo RS Spyder, pos-sui sistema de lubrifi cação por cárter seco, com extrator e tanque de óleo separados. Para reduzir o peso do mo-tor, estimado em 140 kg, são utiliza-dos, além do bloco, cabeçotes e cárter de alumínio, as bielas de titânio, um super-resistente e leve virabrequim de aço (com ângulos de 180°) e sistema de escapamento em liga de aço-níquel, com as duas saídas voltadas para o alto. As otimizações de peso e de desempe-nho resultam na potência específi ca ao redor de 133 cv/l – a mais alta para um Porsche com aspiração natural e consideravelmente maior do que a do Carrera GT (107 cv/l).
O V-8 é acoplado a um módulo híbrido que, basicamente, inclui um motor elétrico de 115 kW (156 cv) e o desacoplador, que serve como conexão com a unidade a combustão. Este con-junto motriz não tem qualquer ligação mecânica com o eixo dianteiro. Em
função da confi guração híbrida paralela, o 918 Spyder pode ser impulsionado no eixo traseiro pelo motor a combustão ou pelo elétrico, separadamente, ou por ambos, em conjunto.
No eixo dianteiro, o motor elétrico independente, com potência aproximada de 95 kW (129 cv), traciona as rodas dianteiras com uma relação fi xa. Em altas velocidades, um desacoplador se encarrega de protegê-lo do excesso de rotação. A distribuição do torque é controlada separadamente em cada eixo.
Híbrido carregável pela tomadaO acumulador de energia para os motores elétricos é uma bateria de íons de lítio, com refrigeração líquida, composta de 312 células individuais, com capacidade de cerca de 7 quilowatts•hora, posicionada logo atrás habitáculo.
Para supri-la de energia, a Porsche desenvolveu uma tecnologia de recar-ga chamada “Plug-in Hybrid” (híbrido carregável pela tomada), que tem como grande vantagem a possibilidade de se recarregar a bateria ligando-a na rede elétrica, como se fosse um aparelho de telefone celular. Por meio de uma tomada instalada na coluna B (central) do veículo, no lado do passageiro, o usuário co-necta a bateria ao sistema elétrico regular. O carregador de bordo, junto à bateria de tração, converte a corrente alternada em contínua, com potência máxima de carga de 3,6 kW. Utilizando o Porsche Universal Charger (CA), ligado à rede de 220 V, a bateria pode ser recarregada em quatro horas. O equipamento também
Porsche 918 spyder: com três motores e 901 cv, híbrido vai de zero a 100 km/h em 2,6 segundos e alcança a máxima de 345 km/h
A estrutura do 918 é composta por subchassi do tipo monobloco, moldado em polímero reforçado com fi bra de carbono, o que garante leveza e grande resistência torcional
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919 hybrid: a porsche de volta a le manso salão de Genebra, realizado no início de março, foi o cenário escolhido pela Porsche para apresentar o 919 hybrid, protótipo com o qual disputará a temporada do Campeonato mundial de resistência (WeC), que inclui a 24 horas de le mans, em junho, e a 6 horas de interlagos, em novembro. Campeã na categoria principal em 16 edições da mítica corrida francesa, a Porsche está afastada da prova desde 1998, ano em que também conquistou sua última vitória no circuito de 13.650 m.
A marca não divulgou muitos detalhes sobre o 919 hybrid, mas sabe-se que sua motorização combina um compacto v-4 de 2 litros, a gasolina, com turbo e injeção direta, e potência estimada em 500 cv a 9.000 rpm, o qual impulsiona o eixo traseiro, e um motor elétrico dianteiro, que quando ativado confere ao protótipo a tração
integral temporária.
semelhante ao sistema que estreia
na F1 este ano, a bateria de íons de lítio é alimentada
pela recuperação de energia térmica do escapamento e da
energia cinética nas frenagens.
híbrido CAPA
pode ser conectado ao Charging Dock (carregador fi xo), instalado na garagem, que reduz o tempo de recarga para cerca de duas horas. Já a Porsche Speed Char-ging Station (CC), disponível como opcional, pode reenergizar a bateria do 918 Spyder em apenas 25 minutos.
Outra fonte de alimentação elétrica é o sistema conhecido como KERS (Ki-netic Energy Recovery System), tecnologia também utilizada nos carros da Fór-mula 1, que recupera a energia cinética dissipada durante as frenagens e a con-verte em eletricidade, adicionando energia para acelerações ainda mais rápidas.
Em função do desempenho mais elevado do 918 Spyder, o câmbio roboti-zado de duas embreagens Porsche Doppelkupplung (PDK) – de sete marchas, com trocas automáticas ou manuais por meio de borboletas atrás do volante, e que direciona a potência para o eixo de trás –, foi redesenhada. Para contribuir para o baixo centro de gravidade do carro, ela foi instalada de cabeça para baixo reduzindo a altura do motor em relação ao veículo. Se a potência não for tão exigida, os dois motores traseiros (combustão e elétrico) são desconectados por meio do desacoplador e da dupla embreagem da PDK.
No Salão de Detroit de 2011, a Porsche apresentou a versão de corrida 918 RSR, com motor V-8 de 563 cv, na traseira, e dois motores elétricos, na dian-teira, de 75 kW (102 cv) cada, totalizando 767 cv. A maior diferença para o 918 “de série”, entretanto, foi a adoção de um supercapacitor (volante), que substitui a bateria de íons de lítio. Girando acima de 36.000 rpm, ele acumula a energia recuperada pelo KERS, que é adicionada pelo piloto por meio de um botão no volante, ganhando mais impulso dos motores elétricos.
Modos de conduçãoInternamente, o 918 Spyder exibe arquitetura futurista, com bancos es-portivos que envolvem perfeitamente os ocupantes. O painel de instrumen-tos apresenta três mostradores circu-lares para o velocímetro, conta-giros e gerenciamento da energia, com vi-sual inspirado nos modelos da década de 1960 da marca. O console central incorpora o mostrador central, uma superfície tátil que permite o controle intuitivo das funções do carro.
A distribuição da propulsão do 918 Spyder entre as três unidades de força é controlada por um sistema de geren-ciamento inteligente, formado pelo Porsche Torque Vectoring Plus (PTV) e o Electric Porsche Traction Mana-gement (ePTM). Os engenheiros de-fi niram cinco modos de operação, que podem ser selecionados por meio de um seletor instalado no volante de três raios. O programa ajusta a estratégia de utilização dos motores mais apro-priada e potente para cada situação, sem a intervenção do motorista.
De acordo com o modo em ope-ração, o Porsche Active Aerodyna-mic (PAA) varia o posicionamento de alguns componentes aerodinâmi-cos do 918 – o que inclui o defl etor dianteiro, a asa traseira, as entradas de ar abaixo dos faróis e os fl apes sob o assoalho –, para oferecer desde um consumo de combustível bem baixo até a máxima pressão do ar sobre e embaixo do carro (downforce, força vertical descendente).
Dada a partida, é acionado o modo padrão “E-Power”, que se mantém até o fi nal da carga da bateria. Nele, o motor a combustão só é utilizado se necessário e, se a carga da bateria cair abaixo do valor mínimo, o programa aciona o modo híbrido, automatica-mente. Em condições ideais, rodando puramente a eletricidade, o 918 Spy-
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der pode percorrer até 30 km, acelerar de zero a 100 km/h em menos de sete segundos e atingir a velocidade máxi-ma acima de 150 km/h.
O modo “Hybrid” é tipicamen-te usado para uma condução mais econômica. Os motores elétricos e a combustão trabalham alternadamen-te, com foco no menor consumo de combustível, e o uso de cada um deles é alterado conforme as exigências de desempenho.
Para uma condução mais dinâmica e esportiva, o sistema ePTM oferece a opção “Sport Hybrid”, cujo foco é o desempenho em alta velocidade. As-sim, o motor V-8 opera continuamen-te, sendo a principal força de tração. Os propulsores elétricos apenas dão suporte para otimizar a eficiência da operação do motor a combustão.
O “Race Hybrid” (híbrido corrida) é o modo de desempenho máximo do 918 Spyder. O motor a combustão é usado sob alta carga e recarrega a bate-ria quando o motorista não está pisan-do no acelerador a fundo. Os motores elétricos giram em seu limite máximo de potência por curtos períodos, ape-nas para adicionar torque. Fora isso, o câmbio PDK executa as trocas de marchas em rotação mais alta.
A função “Hot Lap” (volta rápi-da) entrega as reservas finais do 918 Spyder e só pode ser ativada no modo “Race Hybrid”, destinando toda a energia da bateria para acionar a tra-ção elétrica em sua máxima capacida-de durante algumas voltas verdadeira-mente rápidas.
O 918 Spyder traz ainda outras soluções inovadoras como o “Range Manager” (gerenciador de autono-mia). Após ser ativado no console cen-tral, o Range Manager usa o mapa do sistema de navegação para mostrar a distância que o carro pode percorrer, permitindo ao motorista definir ao
longo da viagem a melhor combinação de tração e desempenho. Em cidades com áreas de restrição ambiental, o sistema também informa se o motorista tem condições de chegar ao destino apenas com a eletricidade.
Evolução pré-vendaO Porsche 918 Spyder está batendo seus próprios recordes, antes mesmo da en-trega dos veículos. Equipado com o pacote Weissach, o modelo agora acelera ainda mais rápido do que a versão normal, indo de zero a 100 km/h em apenas 2,6 segundos (- 0,2 s), de zero a 200 km/h em 7,2 s (- 0,5 s) e passa a marca dos 300 km/h depois de 19,9 segundos (- 2,1 s). Em ambas as configurações, a velo-cidade máxima do Porsche Spyder 918 é de 345 km/h.
Os aperfeiçoamentos também beneficiaram o seu desempenho elétrico. Os dois motores a eletricidade permitem que o 918 Spyder vá de zero a 100 km/h em 6,2 segundos, sem qualquer emissão de C02. De acordo com o Novo Ciclo de Condução Europeu (NEDC), a redução do peso permite o consumo total de combustível de 33,3 km/l, com emissões de CO2 equivalentes a 70 g/km. Vale lembrar que, para ser considerado verde, o veículo tem de emitir abaixo de 95 g/km de CO2. O nível de consumo de energia foi determinado como sendo 7,8 km/kW•h durante o ciclo de aprovação.
Entretanto, assim como todo Porsche e qualquer tecnologia inovadora, o 918 Spyder tem um preço que poucos podem pagar. Na Alemanha, onde as primei-ras das 918 unidades do modelo devem ser entregues até o final do primeiro se-mestre, ele é oferecido pelo valor equivalente a R$ 1.797.180, na versão standard, e R$ 1.964.256, com o pacote Weissach. No Brasil, onde três carros estão pre-vistos para desembarcar ainda sem data definida, será necessário desembolsar, no mínimo, cerca de R$ 2.400.000, de acordo com a importadora oficial, para acelerar o novo estado da arte da tecnologia híbrida alemã. n
tração nas rodas dianteiras usa um motor elétrico de 95 kW
Baixo centro de gravidade resulta da posição dos componentes
com mais de 50 kg
26
tecnologia CAPA
injeÇÃo diretA, duplo comAndo com controles independentes dAs válvulAs (ti-vct) e flex: essA e A combinAÇÃo que fAz do motor do novo focus um dos mAis modernos e eficientes do nosso mercAdo volker heumann, alexandre iakimoFF e rogério gonçalves
O motor 2.0L Direct Flex do novo Ford Focus é o primeiro do mercado que combina a tecnologia da injeção direta de combustível - e duplo comando de válvulas - com controles independentes de fase das válvulas de admissão e es-capamento (Ti-VCT); além de ser flexível em combustível . Essa combinação de tecnologias faz dele um dos mais potentes, eficientes e refinados motores de sua categoria, e um dos quatro-cilindros não superalimentados mais avançados já produzidos pela Ford.
Com o objetivo de oferecer motores com eficiência energética cada vez maiores modelos computacionais foram desenvolvidos para identificar áreas onde a redução do coeficiente de atrito e a redução de massa poderiam resultar em maiores benefícios para o consumo de combustível.
Os comandos de válvulas recebe-ram polimento especial e os pistões, que tiveram redução de massa, foram produzidos com material leve, de alta resistência. A saia recebeu tratamento especial, com material depositado em sua superfície pela técnica da nano-tecnologia, de modo a reduzir o coefi-ciente de atrito e o desgaste. A bomba de óleo foi otimizada para atender à demanda do novo motor.
Para minimizar a massa do con-junto, bloco, cabeçote e cárter são de alumínio e receberam reforços estru-turais com a adoção de nervuras para o aumento da rigidez e durabilidade. Também visando com a redução de massa, foram utilizados materiais compósitos como PA6 e PA66, que foram reforçados com fibra de vidro e carga mineral nos projetos do coletor de admissão e tampa dos comandos de válvulas. Dessa forma, foi aumentada a eficiência térmica e melhoradas as características da curva de torque em baixas rotações.
Nas tabelas na página ao lado, pode-se ver com precisão as diferen-ças entre os motores 2.0L Direct Flex do Novo Focus e o motor PFI (Port Fuel Injection – sistema de injeção con-vencional pelos dutos de admissão do cabeçote), que foi utilizado na geração anterior do veículo, mostrando um au-mento de 20% na potência e 16% no torque utilizando etanol.
Em comparação com o motor PFI, o motor Direct Flex obteve significa-tiva redução dos índices de emissões: CO (22%), NOx (56%) e CO2 (16%). Se confrontarmos a nova versão com a antiga unidade PFI, o consumo de combustível do motor Direct Flex
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motor 2.0l Direct Flex
o motor Direct Flex do Focus
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também apresentou redução de 16% no trânsito urbano e de 5% na estrada quando abastecido com etanol.
O funcionamento da injeção direta
O motor Direct Flex utiliza in-jetores montados lateralmente na câmara de combustão, próximos às válvulas de admissão, o que torna o cabeçote mais compacto. Injetado sob alta pressão, o combustível é atomiza-do após passar por uma placa com seis orifícios na saída do bico injetor. Isso cria uma nuvem de combustível que, misturada com o ar da admissão, tem um grande efeito de resfriamento da câmara de combustão.
Na partida, o controle eletrônico faz com que o motor opere com uma mistura rica (lambda < 1.0) que auxilia o catalisador a atingir a sua tempera-tura de operação, além de maximi-zar a estabilidade de funcionamento a frio. Uma vez que esta é atingida, o controle do motor retorna para a condição de mistura estequiométrica (lambda = 1.0). Com o sistema de in-jeção Direct Flex, o motor opera com segurança a uma taxa de compressão de 12: 1, o que aumenta ainda mais sua potência e efi ciência.
Os injetores de combustível de alta pressão estão posicionados ao lado das válvulas de admissão, de modo a direcionar o combustível exatamente no ponto onde a queima do combus-tível deve ser iniciada. A geometria da cabeça do pistão também tem papel fundamental nesse processo. No caso do motor Direct Flex, a preparação da mistura utiliza o processo wallguided, no qual a cavidade na cabeça do pistão
Focus até 2013 2.0L PFI Focus 2014 2.0L Direct Flex
Potência148 cv a 6250 rpm (e) 178 cv a 6500 rpm (e)
143 cv a 6250 rpm (G) 175 cv a 6500 rpm (G)
torque 19,5 m•kgf a 5250 rpm (E) 22,5 m•kgf a 4500 rpm (E)
18,8 m•kgf a 4250 rpm (G) 21,5 m•kgf a 4500 rpm (G)
taxa de Compressão 10,8:1 12,0:1
motor 2.0l Direct Flex – Curvas de potência e torque
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
25,5
20,4
15,3
10,2
5,1
0
200
175
150
125
100
75
50
25
0
Torq
ue (m
•kgf
)
Potê
ncia
(cv)
Torque - Etanol [m•kgf] Torque - Gás [m•kgf]
Potência - Etanol [cv] Potência - Gás [cv]
sistema wallguided de injeção
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é utilizada para direcionar a mistura ar-combustível para a região do eletrodo da vela de ignição. O combustível é injetado dentro dos cilindros com pressão de até 180 bar, cerca de 35 vezes mais alta que no sistema PFI.
Benefícios da injeção Direct FlexA injeção direta adiciona graus de liberdade ao tempo de injeção. Diferentemen-te do sistema PFI, em que a injeção ocorre somente durante o ciclo de admissão, a injeção direta pode acontecer durante os ciclos:u de admissão, resultando em uma mistura mais homogênea, condição na qual
um borrifo bem disperso de combustível é desejávelu de compressão, resultando em uma carga estratificada
Na partida, o sistema utiliza uma mistura estratificada para direcionar uma mistura ar-combustível mais rica que o normal em direção à vela de ignição, ajudando o catalisador a atingir sua temperatura ideal de funcionamento mais rapidamente. O volume de combustível necessário para partida é muito menor que a do motor PFI.
A injeção direta também reduz o potencial de detonação por meio do res-friamento dos cilindros durante a compressão, potencializando a estratégia de reduzir emissões durante a partida a frio. O sistema de injeção direta é capaz, ainda, de reduzir as perdas de combustível e o acúmulo de combustível líquido.
A tecnologia Ti-VCTO sistema Ti-VCT (Twin Independent Variable Camshaft Timing) se aplica às árvores de comando de válvulas de admissão e escapamento no cabe-çote, utilizando válvulas solenoides eletrônicas que direcionam óleo em alta pressão para os variadores de fase solidários a cada árvore de comando. Ao utilizar uma válvula solenoide por árvore de comando, controlada pelo módulo de controle eletrônico do mo-tor, cada árvore de comando pode ser avançada ou retardada independente-mente uma da outra, conforme a con-dição de operação do motor é alterada, fornecendo um excepcional grau de controle dos pontos de abertura e fe-chamento das válvulas.
Uma das vantagens desse sistema é a melhora na economia de combustí-vel e a redução das emissões, sendo o controle da posição de cruzamento das válvulas um fator-chave para alcançar tais melhorias. Em baixas rotações, o efeito desse cruzamento das válvulas é a reintrodução dos gases de escapa-mento na câmara de combustão. Esse efeito é conhecido como Recirculação Interna dos Gases de Escapamento, sendo um dos benefícios a redução das emissões de hidrocarbonetos (HC) e óxidos de nitrogênio (NOx) pela sua recirculação. A introdução de gases queimados no cilindro substitui uma parte do ar de admissão e causa uma redução na concentração de oxigênio. Eles também originam um efeito quí-mico, pois partículas de combustão ativas participam nas reações químicas do ciclo de combustão subsequente.
Outra vantagem do sistema Ti--VCT é a redução no trabalho reque-rido pelo pistão para comprimir os gases de combustão para dentro e fora da câmara de combustão, as chamadas perdas por bombeamento, gerando benefícios para a economia de com-
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sistema ti-vCt
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bustível. Por fim, o sistema também otimiza a partida a frio do motor, pois como o catalisador atinge mais rapi-damente a sua temperatura ideal de operação, o nível de emissão de po-luentes é reduzido.
O sistema de alta pressão de combustívelEste sistema calcula a massa reque-rida de combustível para ser enviada para a galeria de distribuição de com-bustível durante cada ciclo da bomba de alta pressão, baseado nas condições de operação do motor. Para atingir as altas pressões, o combustível é pres-surizado pela bomba de alta pressão, que é acionada mecanicamente pela árvore de comando de válvulas, ao mesmo tempo em que é eletronica-mente controlada.
Os injetores de alta pressão uti-lizam solenoides internamente para ativar ou desativar o fluxo de combus-tível, de forma precisa e em interva-los muito curtos de tempo, visto que a atomização deve ocorrer mais rapi-damente do que no motor PFI. Um sistema de controle eletrônico varia o tempo e a intensidade da entrega de combustível de acordo com as condi-ções de operação do motor.
A tecnologia do sistema CCAS (Compressed Crank Assisted Start)Este sistema, baseado na compressão do ar na partida antes da primeira injeção de combustível, reduz toda a complexidade de componentes dos sistemas de partida a frio disponíveis no mercado. Desenvolvido pela Ford Brasil, em cooperação com outros Centros Globais de Desenvolvimen-to, ele conseguiu eliminar os seguin-tes componentes em relação aos siste-mas convencionais:u sistema de injeção de gasolina: tan-
que auxiliar, bomba, tubulações extras de gasolina, galeria de combustível no coletor de admissão
u sistema eletrônico de partida a frio: aquecedor da galeria de combustível, uni-dade para controle do aquecimento e chicote auxiliarO CCAS otimiza a partida do motor em qualquer condição através do ciclo
de compressão ao ser acionado o motor de partida, com a função de aquecer o ar admitido, para que a mistura possa ser inflamada já na primeira injeção de com-bustível. Diferentemente do sistema com injeção externa de gasolina, o CCAS auxilia a vaporização do etanol, assegurando a partida em temperaturas de até – 10 °C, mesmo quando no tanque do veículo há somente etanol.
Com isso, o usuário garante agilidade na partida do motor, pois não há neces-sidade de qualquer espera antes de dar partida. Assim, consegue-se um melhor rendimento do motor antes deste atingir a sua temperatura normal de operação, o que garante melhor dirigibilidade e conforto ao dirigir em qualquer condição. Projetado para toda a vida útil do motor, é um sistema livre de manutenção. n
Bomba de alta pressão de combustível
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tecnologia CAPA
Ford novo Focus sedan 2.0 Powershift titaniuminjeÇÃo diretA com etAnol, novA experiênciA bob sharp
O novo Ford Focus, de terceira geração, foi lançado em setembro de 2013 e tem a primazia de ser o primeiro automóvel com motor de injeção direta de combustível flexível gasolina-etanol do mercado brasileiro. O carro é fabricado na Argentina, em General Pacheco, na Grande Buenos Aires, para onde o motor é parcialmente exportado da fábrica de motores da Ford em Michigan, nos EUA, ao qual depois
são montados os periféricos, inclusive a injeção, que é Bosch brasileira.
Naturalmente, havia uma grande curiosidade em torno desse motor — chamado apropriadamente de Direct Flex pela Ford — na comunidade automobilística no que diz respei-to ao funcionamento com o etanol hidratado (E100) vendido nos pos-tos de abastecimento brasileiros. A curiosidade foi aguçada por rumores de que a vaporização completa do eta-nol seria difícil ou mesmo impossível no brevíssimo tempo entre injeção e ignição. Algumas fontes afirmavam isso, inclusive a própria Ford, como ocorreu durante o II Seminário Ford de Tecnologia e Eficiência Energética realizado em São Paulo em 20/9/2012 no Hotel Hyatt.
Dizia-se ser necessário etanol mis-turado com gasolina, a exemplo do etanol E85 vendido nos EUA e al-guns países do norte da Europa, que contém 15% de gasolina, para pro-mover a vaporização. Uma fabricante concorrente da Ford, por meio do seu responsável pela engenharia, afirmava o mesmo. A coisa toda assumia pro-porções de grande dúvida porque esse mesmo motor existe em uma versão do Focus comercializado nos EUA, um flex gasolina-E85, e não se podia esperar que sem aquela fração de ga-solina houvesse problemas de vapori-zação do etanol.
Por isso, ao dirigir recentemente um Focus Sedan Titanium com esse
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novo Focus sedan 2.0 powershiFt - miniFicha técnica
motor
denominação duratec 2.0 direct Flex
tipo 4-cil, bloco e cabeçote de alumínio, duplo comando de válvulas com variador de fase em ambos, 16 válvulas, flex
cilindrada 1.999 cm³
diâmetro x curso 87,5 x 83,1 mm
taxa de compressão 12:1
potência máxima 175 cv (G)/178 cv (E), a 6.500 rpm
torque máximo 21,5 mkgf (G)/22,5 mkgf (E), a 4.500 rpm
comprimento da biela 146,25 mm
Relação r/l 0,284
Formação de mistura injeção direta
desempenho
Aceleração 0-100 km/h 9,2 s (G e E)
velocidade máxima 206 km/h (G e E)
CONSUMO (km/l)
cidade 9,6 (G), 6,6 (E)
estrada 12,6 (G), 8,6 (E)
o novo Focus é avançado, com seu motor de injeção direta
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motor, agradável surpresa. O funcio-namento é irrepreensível em qualquer situação ou faixa de utilização, mo-vimentando com desenvoltura o car-ro de 1.414 kg em ordem de marcha e, melhor, consumindo pouco. Em uma viagem de São Paulo ao Rio de Janeiro, até Resende, o computador de bordo indicou consumo médio de 10,3 quilômetros por litro de etanol à velocidade regulada pelo controlador automático de 124 km/h e ar-condi-cionado ligado. No trânsito urbano, 7 a 8 km/l era obtido sem dificuldade.
Evidentemente, a Ford encontrou uma maneira de vaporizar o etanol: pressão de injeção elevada. Outros fabricantes parecem seguir na mes-ma direção, como a BMW com seu 320i Active Flex, um 2-litros turbo de 184 cv, mas que mostra a pujan-ça do motor Ford, que desenvolve apenas 6 cv menos com aspiração atmosférica. De qualquer maneira, o BMW é o primeiro motor turboali-mentando flex do mundo e esse mo-delo deverá ser produzido no Brasil na nova fábrica BMW, em Araquari (SC), ainda este ano.
Depois de lançado o motor, com êxito, em conversas com outros jorna-listas, aventou-se a hipótese de a Ford ter dado tal informação no seminário “só para despistar” e confundir a con-corrência, o que refuto por não acredi-tar em uma atitude que não combine com uma fabricante séria e secular como é a Ford.
A maneira de obter a vaporiza-ção do etanol foi injetar sob altíssima pressão, até 180 bar. Para isso, há uma bomba mecânica rotativa acionada por
um dos comandos de válvulas, por sua vez alimentada por uma bomba elétrica para trazer o combustível do tanque. Para se ter ideia dessa pressão elevada; nas injeções no duto, a pressão de injeção é de no máximo 6 bar.
As vantagens da injeção direta referem-se ao tempo de admissão onde é aspi-rado apenas ar, desse modo evita a perda de mistura ar-combustível pela válvula de escapamento ainda aberta no final do seu tempo, o que reduz emissões e con-sumo de combustível, além de serem possíveis múltiplas injetadas para atender aos determinados objetivos de combustão.
Igualmente notável é a solução de partida a frio só com etanol no tanque, a estratégia de o motor “virar a seco” algumas voltas para aquecer o ar e as câmaras de combustão e só depois começar a injeção. Com isso, são dispensá-veis injeção de gasolina e todo o seu aparato (reservatório, bomba, tubulação) ou preaquecimento da galeria de combustível, mesmo em temperaturas de até 10°C abaixo de zero.
Com o motor Direct Flex, a Ford mostrou o caminho do futuro. n
o motor Duratec Direct Flex no seu berço
interior bem-disposto e atraente
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Fórmuila 1
A reinvenção da F-1com novos cArros, motores, pneus, tecnologiAs e regrAs, A mAis AvAnÇAdA cAtegoriA do Automobilismo mundiAl está pAssAndo pelA mAior reformulAÇÃo em seus 65 Anos de existênciA Fábio ometto
A história da Fórmula 1 é uma linha do tempo da tecnologia sobre quatro rodas. Contudo, desde aquela longínqua tarde de 13 de maio de 1950, no circuito inglês de Silverstone, quando foi disputado o seu primeiro Grande Prêmio, jamais a categoria que sempre esteve à frente do tempo passou por uma evolução como a que sendo vista neste momento.
Nesta nova fase, que traz de volta os motores turbo, além da novidade da propulsão híbrida e nova busca pela redução do consumo decombustível ganham maior impor-tância no desempenho dos carros, enquanto a força vertical descendente aerodinâmica (downforce) e a aderência dos pneus foram reduzidas. O desafi o diante de engenheiros e pilotos, agora, é transformar todas essas modifi cações em desenvolvimento tecnológico e competitividade. Conheça a seguir, em detalhes, o que muda na nova F-1.
TraçãoO principal objetivo das modifi ca-ções técnicas no trem de força foi o de baixar custos, por meio da economia em equipamentos e combustível. Para isso, a F-1 recorreu ao conceito que é a principal tendência da indústria auto-mobilística mundial para os próximos anos, conhecido como downsizing – o qual reduz o deslocamento volumétri-co (e o consumo), compensando, com vantagem, a potência específi ca e o torque máximo com o uso de injeção direta de combustível e de superali-
nariz baixo: em nome da segurança, os F-1 mudam de cara
2014 2013
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mentação por turbocompressor. As Unidades de Força, como também são cha-mados os novos motores, contam com um inédito sistema misto de recuperação de energia, a partir da cinética e do calor, que oferece o dobro de potência do KERS (Kinetic Energy Recovery System, ou Sistema de Recuperação de Ener-gia Cinética, em português), utilizado até o ano passado. Assim, apesar de o mo-tor V-6 gerar 15% a menos potência em relação ao V-8, a potência máxima com-binada com a propulsão híbrida cresceu 9%, atingindo pouco mais de 760 cv.
O pacote de contenções estabelece a limitação do combustível consumido por carro a cada prova e do número de componentes da unidade de força e da transmissão, também nova, que podem ser substituídos ao longo das 19 etapas da temporada.
u Motor V-6 turbo: os V-8, de 2,4 l, de aspiração atmosférica, com giro máximo de 18.000 rpm e cerca de 700 cv, foram substituídos pelos V-6, de 1,6 l, turbo, limitados a 15.000 rpm, que geram 600 cv. A partir deste ano, com a sa-ída dos Ford Cosworth, apenas três marcas fornecem os propulsores a combus-tão para as 11 equipes: Mercedes-Benz (Mercedes, McLaren, Williams e Force India), Renault (Red Bull, Lotus, Toro Rosso e Caterham) e Ferrari (Ferrari, Sauber e Marussia).
u Sistema híbrido (ERS): A partir de agora, a propulsão auxiliar elétrica é alimentada pelo ERS (Energy Recovery System), composto pelo MGU-K (Motor Generator Unit – Kinetic, ou Unidade Geradora Motor - Cinética) e pelo MGU-H (de Heat, ou calor). O MGU-K faz a mesma função do KERS, que
é transformar a energia cinética dissi-pada nas frenagens em eletricidade, a qual impulsiona diretamente o vira-brequim do V-6, ou é armazenada na bateria. O MGU-H gera eletricidade a partir do gerador acoplado ao turbo. Com isso, o ERS gera 163 cv extras, que podem ser utilizados livremente durante 34 segundos por volta. Esse mesmo gerador, em determinadas condições, inverte a função e ajuda a acionar a turbina do turbocompressor, visando minimizar a hesitação de tur-bo (turbo lag).
u Componentes limitados: Até o ano passado, as equipes podiam utili-zar até oito motores por carro ao longo da temporada. A partir deste ano, elas contam com apenas cinco unidades, separadamente, do motor V-6, do turbo, do MGU-K e do MGU-H. Assim, se for necessário trocar ape-nas o motor, por exemplo, os outros componentes continuam disponíveis na quantidade original (5). Em 2015, a limitação cai para quatro unidades.
u Escapamento: para evitar o aproveitamento aerodinâmico dos gases de escapamento pelo difusor traseiro, sob o carro, o que aumenta-va a downforce e possibilitava até 2 s de vantagem por volta, o novo regu-lamento determina que o sistema de escapamento tenha apenas uma saída, com 150 mm de diâmetro, a qual tem de estar posicionada de 170 a 185 mm acima do centro do eixo traseiro, e dis-tante de 350 a 500 mm do solo.
u Combustível restrito: A quan-tidade de combustível disponibilizada por etapa foi reduzida em 37,5%. As-sim, cada carro só poderá consumir 100 kg (140 litros) de gasolina a cada prova, contra os 160 kg (220 litros) até a temporada passada. Além disso, a vazão mássica (fluxo) de combustível é controlada por um sensor e limitada a 100 kg/h; foi justamente o excesso
menor altura do monocoque
à frente do piloto estica posição das
pernas e amplia o campo de visão
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Fórmuila 1
“consistente” neste fluxo, de acordo com os comissários da prova, o motivo da desclassificação de Daniel Ricciardo, da Red Bull, o 2º colocado na corrida de abertura do Mundial, na Austrália.
u Câmbio: o câmbio robotizado passa contar com oito marchas (uma a mais). Porém, a principal novidade é que, também pra conter custos, os engenheiros não poderão reescalonar o câmbio de acordo com cada circuito, obrigando o uso das mesmas relações de marchas em todas as pistas. Cada piloto teve de comu-nicar antes da primeira etapa o escalonamento que vai usar ao longo de toda a temporada, e só será permitida uma alteração até a última prova.
ChassiAs novas regras de segurança e alterações aerodinâmicas dos carros resultaram em um desenho com nariz mais baixo, além das asas dianteira e traseira tam-bém reduzidas. Com essas medidas, a pressão aerodinâmica caiu de 10 a 15%, segundo as estimativas. Em função dos 145 kg da nova Unidade de Força (contra os 95 kg do V-8), o regulamento elevou o peso mínimo do monoposto com o piloto para 690 kg – sem os 100 kg de combustível –, uma diferença de 48 kg, se comparado ao do ano passado. Os pneus também apresentam novidades, mas embora mais resistentes, deverão tornar o trabalho de quem está atrás do volante ainda mais difícil.
u Nariz: Para diminuir ou evitar os danos das batidas em “T” (quando a frente do carro atinge a lateral de outro em ângulo próximo a 90°) e diminuir o risco do monoposto ser lançado para o alto ao tocar no pneu traseiro do concorrente à frente, as novas regras exigem que o cone do nariz seja centra-lizado a 185 mm do solo (e 135 mm acima do assoalho), deixando-o muito baixo e próximo da altura da asa dianteira. Entretanto, esta medida de proteção compromete a aerodinâmica, por obstruir o fluxo de ar que passa sob o chas-si. Assim, na busca pelo melhor compromisso entre segurança e desempenho, cada equipe apresentou a própria solução, o que explica os formatos bastante “exóticos” do nariz de alguns carros.
u Asa dianteira: Com o propósito de reduzir a downforce na dianteira do carro, a largura da asa respectiva foi reduzida em 75 mm de cada lado, fi-cando com um total de 1650 mm; se por um lado isso significou um desafio para os engenheiros manterem a aderência nas rodas dianteiras, por outro a medida pode ajudar os pilotos a evitarem o contato com os outros carros durante as largadas ou disputas por posições. Fora isso, o regulamento exige que a asa seja sustentada por dois pilares, impossibilitando sua integração ao nariz do carro – solução comum na década de 1980.
u Altura do monobloco: A fim de eliminar o controverso “degrau” na parte dianteira do carro (que provocou críticas à estética dos F-1, em 2012, e foi disfar-çado com uma cobertura, no ano passado), a nova regra reduz de 625 mm para 525 mm a altura total da separação (bulkhead) entre o monobloco e o nariz do carro. Para os pilotos, além da posição mais baixa para as pernas, a modificação também ajuda no campo de visão à frente.
u Proteção lateral: a partir deste ano, os carros contam com um novo sistema de proteção contra impactos laterais, que reduz o potencial de danos em aciden-tes com ângulo oblíquo. A tecnologia desenvolvida pela Marussia, e otimizada pela Red Bull, em parceria com a FIA, se baseia na evolução do sistema tubular
1. Asa dianteira mais estreita; 2. escape único e a 170 mm do chão; 3. novos protetores laterais suportam até 40Kj de impacto; 4. Peso total sobe para 690 kg; 5. Aerofólio traseiro 20 mm mais baixo e sem asa inferior
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já existente, mas aplicando compósito de fibra de carbono de alto desempe-nho com geometrias interna e externa específicas. Nos testes de laboratório, a nova estrutura foi capaz de absorver 40 kJ de energia, em diversos ângulos de colisão.
u Asa traseira: A força aerodinâ-mica também foi reduzida na parte posterior do carro. A caixa na qual a asa traseira é fixada teve sua altura reduzida de 220 mm para 200 mm, o flape é ligeiramente mais raso no perfil e foi eliminada a asa inferior de sustentação do conjunto. A fenda para a abertura do DRS (Drag Reduction System), sistema móvel que reduz o arrasto aerodinâmico, foi aumentada para 65 mm (mais 15 mm).
u Freio eletrônico (BBW): Em função do novo sistema de recupe-ração de energia cinética (MGU-K), que aumenta o potencial de bloqueio das rodas, os freios traseiros passam a contar com o BBW (sigla de Brake by Wire, ou “freio por fio”, em português) sistema pelo qual o pedal é conectado a um computador que controla a fre-nagem. O conjunto dianteiro perma-nece como no ano passado.
De acordo com os comissários da FIA (Federação Internacional do Automóvel), um problema no BBW da Caterham do japonês Kamui Kobayashi causou o acidente envol-vendo o brasileiro Felipe Massa, na largada da prova de abertura da tem-porada, na Austrália, que resultou na saída de ambos da corrida.
u Pneus: a Pirelli desenvolveu compostos mais duros, o que contribui para diminuir a aderência, juntamente com a pressão aerodinâmica reduzida. Fora isso, cada carro terá um jogo ex-tra de pneus principais em cada etapa.
u Câmera de bordo: o novo regu-lamento obriga que a câmera dianteira seja instalada de 325 a 525 mm acima
do solo. Com isso, as equipes não poderão mais posicioná-la na asa dianteira a fim de conseguir algum benefício aerodinâmico.
DesportivasPara proporcionar maior competitividade e aumentar a segurança, algumas nor-mas administrativas também foram adotadas ou revistas.
u Testes: São permitidos novamente os testes particulares, em quatro sessões de, no máximo, dois dias consecutivos, e nos circuitos já utilizados na tempora-da. Também há novas restrições quanto aos ensaios em túnel de vento e de simu-lações em CFD (Computational Fluid Dynamics) para os motores a combustão.
u Pontuação: para manter a disputa acirrada até o final da temporada, a úl-tima etapa, em Abu Dhabi, terá os pontos válidos em dobro, tanto para pilotos quanto para construtores.
u Números: os piloto escolherá o número com o qual vai correr, entre 2 e 99, até o final de sua carreira na Fórmula 1. O número 1 continua reservado ao campeão da temporada anterior, que pode usá-lo ou não. Os números passam a ficar visíveis na frente do carro e no capacete do piloto.
u Sexta-feira: A partir de agora, a equipe pode usar os dois pilotos titulares e outros dois reservas no primeiro dia de treinos de cada etapa, mas sempre com os mesmos carros.
u Penalização: Os pilotos passarão a receber pontos em função de infrações cometidas. Aquele que somar 12 pontos em doze meses será excluído por uma corrida. O japonês Kamui Kobayashi não será penalizado pelo acidente na larga-da do GP da Austrália, já que foi comprovada a falha no novo sistema de freios BBW de seu carro, segundo a FIA.
u Troféu Pole-Position: De volta à categoria, leva o prêmio o piloto que somar o maior número de pole-positions na temporada. Em caso de empate, ficará com o troféu quem fizer o maior número de segundos lugares, e assim sucessivamente.
u Classificação: Os pilotos que classificarem para a Q3 terão mais um jogo de pneus à sua escolha; dessa forma, elimina-se o motivo que levava os pilotos, frequentemente, optar por largar da 10ª posição para abdicar do treino e econo-mizar um jogo de compostos para a corrida. Eles deverão largar com os pneus com que marcaram a melhor volta no Q2.
Antes dos testes pré-temporada, as simulações indicavam que o ritmo dos novos F-1 seria 3 segundos mais lento, na média, em relação aos carros do ano passado. A comparação dos dados após a primeira prova na Austrália confirma as previsões: a volta mais rápida durante todo o fim de semana este ano, regis-trada por Nico Rosberg, com 1min29s375, foi pouco mais de 3 segundos mais lenta do que no ano passado. Entretanto, em relação à velocidade final, a menor pressão aerodinâmica favoreceu os novos carros: enquanto em 2014 se atingiu os 310,7 km/h, este ano a máxima subiu para 316,9 km/h. n
novo perfil aerodinâmico reduziu 15% do downforce; mais compacto, motor ficou melhor centralizado no chassi
2013
2014
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elétrico
do mercado mundial até 2018, a VW quer popularizar o uso do carro elétri-co. E, para isso, nada melhor que asso-ciá-lo ao Golf – seu produto global de maior aceitação em todos os tempos. Fora isso, a medida também permite diluir o custo de produção da versão elétrica com as outras confi gurações do modelo. No entanto, ainda assim, o preço do VW e-Golf não é o que se pode chamar de “popular”, mesmo para o padrão europeu: no mercado alemão, ele sai por 34.900 euros (ou R$ 114.472) – mais que o dobro da versão básica Trendline (17.175 euros). Principal concorrente do e-Golf, o
econÔmico, silencioso e livre de emissões, e-golf chegA Ao mercAdo trAzendo inovAÇões como A regenerAÇÃo de energiA em três níveis e recArgA dA bAteriA AcionAdA pelo smArtphone Fabio ometto
A Volkswagen iniciou, em fevereiro, na Alemanha, as vendas do e-Golf, a pri-meira versão inteiramente elétrica e livre de emissões de seu best-seller mundial, que está na sétima geração. Apresentado no Salão de Frankfurt de 2013, ao lado do e-up!, o e-Golf é parte de uma estratégia adotada pela fabricante, batizada de Th inkBlue, que estabelece uma programação para o lançamento de sistemas de propulsão alternativos como os híbridos, elétricos e os baseados em hidrogênio.
Com sua arquitetura Matriz Modular Transversal (Modularer Querbaukasten, MQB), a mesma utilizada no Audi A3 e Seat Leon, o Golf VII foi projetado, desde o início, para oferecer uma versão elétrica a bateria. Disposta a se tornar a maior fabricante mundial tanto em mobilidade sustentável quanto líder absoluta
e-Golf é parte da estratégia thinkBlue da vW, para se tornar a líder em mobilidade sustentável até 2018
vW Golf também elétrico
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Nissan Leaf custa, no mesmo merca-do, de 23.790 a 29.190 euros.
Como estratégia de vendas, a VW disponibiliza ao proprietário do e--Golf, gratuitamente, nos primeiros três anos após a aquisição, um carro com motorização tradicional, durante 30 dias por ano, para ser utilizado no período de férias, por exemplo. Até o fim deste ano, o e-Golf deve ser lança-do nos mercados da América do Norte e Ásia.
Torque instantâneoO VW e-Golf é impulsionado pelo motor elétrico EEM-85 síncrono de corrente alternada (AC), com imãs permanentes, de 85 kW/115 cv, com limite de rotação de 12.000 rpm. A transmissão EQ270, de marcha úni-ca, incorpora o diferencial e o freio de estacionamento eletromecânico. Tanto o motor quanto a caixa, que formam uma unidade compacta de apenas 99,5 kg, foram desenvolvidos pela VW.
Desde a partida, o motor dispo-nibiliza os seus 27,5 kgf•m de torque máximo, permitindo que o e-Golf atinja os 60 km/h em 4,2 segundos e os 100 km/h, em 10,4 s. A velocidade máxima é limitada eletronicamente em 140 km/h. Segundo o fabrican-te, o e-Golf tem consumo médio de 12,7 kW/h e, dependendo do tipo de percurso, estilo de dirigir e do peso a bordo, sua autonomia varia de 130 a 190 quilômetros, logicamente sem qualquer emissão local, e baixíssimo ruído. Entretanto, além do aspecto ambiental, o e-Golf também é eco-nômico para rodar: ainda conforme a VW, na Alemanha, seu custo de energia é de apenas R$ 10,75 a cada 100 km rodados – ou, R$ 0,10 por km. Comparativamente, o custo do quilô-metro rodado com o Golf 1,4 16V, a gasolina, com câmbio manual, aqui
no Brasil, sai ao redor de R$ 0,22/km.O módulo eletrônico de força con-
verte a corrente contínua (DC) da ba-teria de tração para corrente alternada e controla o fluxo da energia de alta--tensão entre o motor e o reservatório de energia, conforme a tensão deste, que varia de 250 a 430 volts.
Também desenvolvida pela VW, e com garantia de oito anos ou 160 mil km, a bateria de íons de lítio arrefecida a líquido é composta por 264 células prismáticas individuais, integradas a 27 módulos (cada um com seis ou 12 célu-las). Coletivamente, as células têm uma tensão nominal de 323 volts, com uma capacidade total de 24,2 kW•h. O sistema de gerenciamento da bateria efetua o monitoramento de suas funções e o controle da temperatura. Enquanto o carro não está em uso, ou no caso de uma colisão, a energia é automaticamente des-ligada. Pesando 317 kg, a bateria de tração corresponde a 22,6% dos 1.399 kg de peso total do e-Golf; por isso, sua instalação no assoalho, entre os bancos dianteiros e traseiros, contribui consideravelmente para a distribuição de massas e para abaixar o centro de gravidade do carro.
A tomada do sistema de recarga combinada (CCS), ligado ao carregador de bordo de série, com potência de 7,2 kW, permite que o e-Golf seja reabastecido de várias formas, a partir da rede elétrica normal: na opção de 110 V (com zero de carga na bateria), ele leva até 20 horas para estar totalmente recarregado; já na tensão de 220 V, com o auxílio de outro conversor instalado na garagem (wallbox), o tempo de recarga pode cair para menos de quatro horas. Disponível à parte, o sistema DC de recarga rápida (DC fast), com potência de 40 kW, permite que 80% da recarrega seja feita em cerca de 30 minutos. Para maior flexibilidade, o sistema de recarga pode ser ativado ou programado por meio do botão junto ao “bocal do tanque”, ou do novo Volkswagen Car-Net e-Remote, aplicativo disponível para iPhone e Android, que permite acionar a distância o carregamento da bateria ou a climatização do habitáculo quando o automóvel está parado.
ligado na tomada: sistema de recarga rápida leva cerca de 30 min para repor 80% da carga total
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elétrico
Consumo controladoO e-Golf oferece ao motorista a possibilidade de selecionar entre os três perfis de condução programados para economizar energia, e outros três níveis de fre-nagem regenerativa.
Após o acionamento da partida, automaticamente o carro aciona o modo “Normal” de condução, com potência, torque e aceleração totais. Se ativado o modo “Eco”, a potência máxima é limitada em 94 cv, e o torque a 22,3 kgf•m; também a ação do ar-condicionado é reduzida e o pedal do acelerador tem a cur-va de resposta atrasada. No modo “Eco+”, a potência cai para 75 cv (e 17,8 kgf•m
de torque), o ar-condicionado é des-ligado, o acelerador fica ainda mais lento e a velocidade máxima não passa de 90 km/h. No entanto, para ultra-passagens e outras situações que exi-gem aceleração rápida, seja no modo Eco ou no Eco+, basta o motorista pressionar o acelerador até o final do curso (kickdown) para entrar em modo “Normal” momentaneamente.
A frenagem regenerativa pode ser ativada nos níveis “D1”, “D2” ou “D3”, com um subnível ”B” em todos eles, que permitem o escalonamento da ação dos freios (de suave e progres-sivo ao mais abrupto) e do sistema de recuperação da energia cinética, a qual é transformada em corrente elé-trica para alimentação da bateria de íons de lítio.
Internamente, as alterações exibi-das pelo e-Golf ficam por conta do painel instrumentos, no qual o mos-trador do conta-giros, à esquerda, deu lugar aos indicadores analógicos do nível de carga da bateria e do sistema regenerativo de energia; no console central, uma tela digital incorpora os dados do fluxo de energia, autonomia e do sistema de navegação, entre ou-tros. Externamente, as características que diferenciam o e-Golf são o filete azul na grade do radiador (Think-Blue), as rodas exclusivas de 16 pol., as lanternas de LEDs com luz diurna em forma de “C”, o logotipo e-Golf na tampa traseira e, obviamente, a ausên-cia do cano de escapamento. n
mostrador à esquerda exibe o nível de carga da bateria e do sistema regenerativo de energia
motor eem rende 85 kW/115 cv. Seus 27,5 kgf•m de torque são disponíveis desde a partida
no console, tela digital incorpora dados do fluxo de energia, autonomia e navegação
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tecnologia
nÃo bAstAsse ter o quAtro-cilindros mAis potente do mundo produzido em série, o glA 45 Amg tAmbém brilhA no bAixo consumo de combustível e nAs bAixAs emissões de poluentes: já Atende A legislAÇÃo dA uniÃo europeiA de 2017 caio moraes
De acordo com a Mercedes-Benz, o “SUV” GLA 45 AMG consome somente um litro de combustível para rodar 13,3 quilômetros no ciclo combinado NEDC (New European Driving Cycle). Feito notável para um carro que tem 355 cv de potência e acelera de 0 a 100 km/h em apenas 4,8 segundos, marca que está mais próxima dos grandes superesportivos mundiais do que dos veículos utilitários. O motor também emite apenas 175 g/km de CO2, o que o coloca em conformidade com a normas de emissões UE 6, que entrarão em vigor a partir de 2017. O GLA 45 integra uma família de SUVs de altíssimo desempenho composta por mais
quatro modelos – ML 63 AMG, GL 63 AMG, G 63 AMG e G 65 AMG –, ou seja, a gama mais ampla de SUVs entre todas as marcas premium.
Um dos aspectos que defi nem sua boa característica de dirigibilidade é o excelente torque: com constantes 45,9 kgf•m entre 2.250 e 5.000 rpm, a resposta instantânea ao pedal do acelerador deixa uma impressão única. Grande parte do apelo emocional ao dirigir o GLA está no som do motor, combinado com o opcional sistema de escapamento de desempenho esporti-vo da AMG.
Como é tradição na AMG, o 2,0-litros turbo de quatro cilindros é montado à mão seguindo a fi losofi a “um homem, um motor”. Com base na família BlueDirect, ele apresenta sistema de injeção direta de combus-tível por meio de injetores piezoe-létricos posicionados centralmente nas câmaras de combustão, a uma pressão de injeção de 200 bar. Seu bloco é fundido em areia e se utiliza da tecnologia Nanoslide para o reves-timento dos pistões. Essa tecnologia, que foi “importada” do SLS AMG, consiste de um processo que tribolo-gicamente otimiza as superfícies das paredes do pistão. Uma superfície consideravelmente mais resistente é obtida em comparação com revesti-mentos convencionais. Como resul-tado, baixo atrito e desgaste, acom-panhado por excelente durabilidade.
A combinação de injeções e cen-telhas múltiplas melhora o consumo de combustível e aumenta signifi ca-tivamente a efi ciência termodinâ-mica, além de se traduzir em bai-xas emissões pelo escapamento. A fl exibilidade do sistema de injeção também garante alto grau de liber-dade em termos de aplicação. Há até cinco injeções por ciclo de com-bustão na partida a frio e na fase de
rápido e ecológico
o motor turbo de quatro cilindros e o sistema de transmissão integral 4 mAtiC, ambos desenvolvidos pela AmG
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aquecimento, o que é crucial para as emissões. Um dos fatores funda-mentais para a redução de material partículado do motor é a redução das quantidades individuais de injeção.
As partes internas do motor são tão sofi sticadas e impregnadas de tec-nologia quanto um motor de corrida. O virabrequim de aço forjado tem peso otimizado, assim com os pistões e os anéis tratados para proporcionar menor atrito. Essas providências re-duzem a massa oscilante e garantem um excelente subida de rotação. . Bi-cos de pulverização de óleo no bloco, de pressão controlada, garantem o resfriamento efi ciente das altamente solicitadas cabeças de pistão.
Turbocompressor de dupla voluta e câmbio Speedshift DCT 7Um dos desafi os da AMG foi obter rápidas respostas às acelerações em um motor turbo de pequena cilin-drada. Para que isso fosse possível utilizou um turbocompressor do tipo dupla-voluta, aproveitando ao máxi-mo o sistema de escapamento, e uma inovadora estratégia de injeção. A tecnologia dupla-voluta prevê um acú-mulo mais espontâneo da pressão da carga, o que resulta em uma rápida concentração de torque já em baixas rotações. A pressão máxima de supe-ralimentação é de 1,8 bar.
Um dos atrativos do GLA 45 é a combinação da tração integral AMG
4MATIC com o câmbio de sete mar-chas Speedshift DCT 7. O câmbio esportivo conta com três modos de dis-tintos de funcionamento, e a atuação da dupla embreagem depende do modo de condução que está sendo utilizado no momento ou, então, da função RACE START, ou controle de largada, para uma ótima aceleração. Os tempos de trocas de marcha no modo manual “M” ou no modo esportivo “S” são semelhantes aos do superesportivo SLS AMG GT. Rápido e preciso no retardo da ignição e na supressão da injeção quando o motor está sob plena carga, as marchas são trocadas com rapidez incrível.
AMG 4MATIC: tração nas quatro rodasO GLA 45 AMG vem de série com o sistema de tração variável AMG 4MATIC nas quatro rodas. No desenvolvimento do sistema o foco sempre esteve voltado para o espírito dinâmico, para desempenho. O sistema de tração integral prevê a melhor transferência da potência do motor para a pista para fornecer perfeita traçãoindependentemente das condições meteorológicas. Também eleva a dinâ-mica de condução ao mais alto nível.
A unidade de tração tem desenho compacto, leve e está perfeitamente inte-grado ao câmbio, que cuida da transferência da potência para o solo. Para uma melhor distribuição de peso, a embreagem multidisco de controle eletro-hidráu-lico é integrada ao diferencial traseiro. A distribuição de torque é totalmente va-riável: durante uma condução normal o GLA 45 AMG usa tração dianteira para menor consumo de combustível. Quando exigido pela situação de condução, o sistema de tração integral divide o torque entre os eixos dianteiro e traseiro até uma proporção de até 50/50%. Tudo acontece sem o motorista perceba.
Como é comum nos modelos AMG, o Programa Eletrônico de Estabilidade está confi gurado em três modos: ESP ON, Sport Handling e ESP OFF, para que o motorista possa variar o desempenho dinâmico do carro de acordo com suas preferências pessoais. O ESP® Curve Dynamic Assist, também vem de sé-rie. Em uma curva contornada rapidamente, ocorre uma imperceptível interven-ção do freio na roda traseira interna à curva, criando um momento de mudança de direção defi nido em relação ao eixo vertical. Como resultado, o GLA 45 está sempre sob controle, não existe o problema da subesterço. n
o motor de 2,0 litros, além de ser o mais potente produzido em série, já atende as exigências europeias de emissões de 2017. Ao lado, o gráfi co mostra o excelente torque de 45,9 kgf·m entre 2.250 e 5.000 rpm: garantia de excelente comportamento dinâmico
o GlA 45 é um “suv” com alma de superesportivo
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o megatatuzãoem operAÇÃo nA obrA dA linhA 5 do metrÔ de sÃo pAulo, shield epb é um gigAnte silencioso cApAz de escAvAr e construir 15 m de túnel por diA. com 75 m e 1.800 t, equipAmento contA com 20 motores e potênciA instAlAdA de mAis de 5.400 cv Fabio ometto
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maior da América latina: roda de corte do shield ePB do metrô sP tem 10,5 m de diâmetro
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como é o caso de São Paulo, pelo fato de escorar o túnel com os anéis de concreto imediatamente após a perfuração. O sistema já foi utilizado também em metró-poles como Londres, Paris, Madri, Roma, Munique, Moscou, Tóquio, Pequim, Nova Deli e Cingapura, entre outras.
Pressão no fi m do túnel Fabricado sob encomenda, o Shield EPB tem a sua especifi cação defi nida a par-tir de informações a respeito do perfi l geológico dos trechos a serem escavados, fornecidas pela empresa que adquire o equipamento. Para o metrô de São Paulo, a máquina foi importada em 2006 pela Construtora Odebrecht – participante dos consórcios licitados para as execuções das obras linhas 4 e 5 –, sendo o pri-meiro Shield EPB do Brasil. A escavadeira desembarcou no Porto de Santos desmontada em 24 grandes peças e mais 82 contêineres de acessórios. De acordo com o diretor de operações do Metrô de São Paulo, Conrado Grava de Souza, um equipamento novo semelhante custa, em valores atuais, entre US$ 48 e US$ 52 milhões, conforme a confi guração.
O Shield EPB em operação na Linha 5 é o mesmo equipamento empregado na construção da Linha 4 Amarela (entregue em 2011, com 12,8 km). Para a segunda utilização, porém, ele foi remanufaturado, em 2012, pela própria fabri-cante. Além da troca de diversos itens, a roda de corte e a carcaça da tuneleira foram substituídas por peças novas trazidas da Alemanha, em função do aumen-to do diâmetro da perfuração em 1,09 m.
Maior Shield da América Latina, o Megatatuzão mede 75 m de comprimen-to e tem peso total de 1.800 toneladas. É composto pelo shield (escudo, em inglês) – formado pela a roda de corte de 10,5 m de diâmetro – e pelo chamado back-up, onde são instalados todos os outros equipamentos necessários ao funcionamento da máquina como os motores, a cabine de operação, painéis elétricos, bombas e os sistemas hidráulicos e de movimentação dos anéis de concreto, entre outros. Além da tuneladora, outros implementos são necessários para a construção do túnel, entre eles as instalações para fabricação dos anéis pré-moldados e prepara-ção do graute (calda) de injeção; a esteira para retirada do solo escavado; os siste-
Todos os dias, durante 24 horas inin-terruptas e sem que ninguém perce-ba, um colosso com as proporções da fuselagem do Airbus A380, o maior avião comercial do mundo, rompe o subsolo de São Paulo, abrindo cami-nho para novas alternativas de mobi-lidade na região metropolitana mais adensada do país. Conhecido como “Megatatuzão”, tal criatura é uma gi-gantesca tuneladora (designação dada às máquinas para escavação de túneis) que está sendo utilizada nas obras da Linha 5 (Lilás) do metrô paulistano. O equipamento vai perfurar um tre-cho total de 4.800 m, entre as esta-ções Adolfo Pinheiro e Chácara Kla-bin, na zona sul da cidade.
O nome técnico da máquina é Shield EPB (Earth Pressure Balan-ced) – em português, escavadeira com pressão balanceada de terra. Ou seja, a tuneladora trabalha compensan-do a pressão exercida pelo solo a ser escavado na frente da roda de corte por meio de uma câmara de contra-balanço, localizada logo atrás da roda de corte, preenchida com o próprio material escavado. A retirada do ma-terial desta câmara é feita de forma controlada, para manter balancea-mento da pressão. Além de perfurar com precisão dimensional e direcio-nal em diâmetros que variam de 1,7 a 16 m, e de retirar o material escavado, o Shield EPB instala os anéis do re-vestimento de concreto, simultanea-mente, deixando o túnel totalmente pronto para a montagem dos trilhos ou do pavimento para automóveis, sistemas de alimentação elétrica, si-nalização e telecomunicações.
Fabricado pela Herrenknecht, em Schwanau, na Alemanha, o Shield EPB representa o que há de mais avançado em tecnologia para cons-trução de túneis, e é especialmente indicado para regiões de solo instável,
tuneleira é fabricada pela herrenknecht, na Alemanha
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mas de movimentação de materiais e de pessoal (por meio de vagões ou veículos especiais sobre pneus); os equipamentos de ventilação, de água de resfriamento, de ar comprimido e de movimentação vertical.
Para movimentar o Shield EPB são utilizados 20 motores hidráulicos, com potência total instalada de 4.000 kVA (5.438 cv); o torque nominal é de 22.815 kN•m a 27.775 kN•m (2.326 a 2.832 kgf•m). O acionamento da roda de corte se dá por vários conjuntos moto-redutores de velocidade variável com potência de 3.200 kW (4.350 cv).
Projetada de acordo com as condições geológicas previstas no projeto, a roda de corte é produzida com aço estrutural de alta qualidade e revestida de materiais com elevada resistência à abrasão. As aberturas no corpo da roda são construídas de forma a facilitar o fluxo de material para dentro da câmara de escavação. Seu desenho prevê ainda a instalação das ferramentas de corte posicionadas de forma a cobrir integralmente a seção do túnel, cujas manuten-ções periódicas são feitas por trás da roda, de dentro da própria máquina. Para executar o reparo, a câmara de balanço da pressão é esvaziada e preenchida com ar comprimido. Para que os trabalhadores possam realizar o processo de compressão e descompressão, o Shield EPB conta com uma câmara hiperbá-rica, igual à utilizada por mergulhadores. Braços misturadores são instalados na parte traseira da roda de corte e dentro da câmara de escavação, que ser-vem para homogeneizar o material escavado, ao qual é adicionada uma espuma composta de tensoativos (detergentes), a fim de melhorar sua consistência e ca-racterísticas. Uma rosca com 1 m de diâmetro, tipo saca-rolha (rosca sem-fim), vai retirando o material a uma vazão máxima 630 m³/h, com velocidade variá-
como Funciona o tatuzão
1. A roda de corte gira 4 vezes por minuto, removendo 4300t de solo por dia
2. na câmara de trabalho, o material escavado é submetido a uma força que equilibra a pressão do solo à frente da roda de corte
3. A terra é retirada por um enorme parafuso e depois por uma esteira
4. Placas de concreto chegam à frente por meio de trilhos e são erguidas pelo guincho que monta anéis de sustentação, que também apoiam o movimento dos cilindros
5. 20 pares de cilindros hidráulicos empurram a máquina para frente, 1,5m de cada vez
vel de zero a 22 rpm, com potência de 400 kW (544 cv).
O Megatatuzão constrói cerca de 15 m de túnel por dia e avança por meio de 30 cilindros hidráulicos de empuxo, apoiados nas placas de con-creto que ele mesmo instala, além de outros 16 cilindros de articulação. O eretor de segmentos de concreto é hi-dráulico e rotativo com 6° de liberda-de, e tem potência aproximada de 125 kW (170 cv). Cada anel de contenção é dividido em oito segmentos, com 4 t cada, que são suspensos a vácuo e aparafusados entre si. O espaço entre o anel e o túnel é preenchido com a calda de cimento.
Direção a laser O Shield EPB é controlado por um operador na cabine de comando, onde se tem acesso a todos os parâmetros dinâmicos como torque, pressões, ve-locidade e força de avanço, tempera-
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turas etc. As pressões de operação são sempre definidas e acompanhadas pelo Engenheiro de Operação e pelos geo-técnicos. O computador que monitora as funções do equipamento se mantém em comunicação direta com o túnel e com o fabricante, na Alemanha.
A máquina está preparada para perfurar solos e rochas, devido à face pressurizada para não rebaixar o len-çol freático. A profundidade de esca-vação depende do tipo de solo e da pressão de água. O Megatatuzão é capaz de escavar a cerca de 30 m da superfície, em média, porém, pode ir a até 60 m com coluna d’água; a pro-fundidade mínima recomendada é de duas vezes o diâmetro de perfuração, ou 20 metros.
“Ao contrário do que muita gente imagina, o sistema GPS não funcio-na dentro do túnel, sendo necessário a implantação da direção e cota (nível) para o nível subterrâneo o uso da to-pografia clássica”, explica Souza. Para tanto, o Megatatuzão dispõe de um sistema direcional com estações to-pográficas a laser e um software que reconhece a cada metro o eixo do tú-nel, ou o Alinhamento Projetado do Túnel (DTA). O alvo fotossensível é montado dentro do Shield e sua po-sição é determinada de forma precisa durante a instalação. Um teodolito la-ser fixado na parede do túnel controla de forma contínua a posição do alvo e determina a sua posição em relação ao eixo do túnel durante todo o processo de tunelamento. A direção da medi-ção é exibida e os desvios horizontal e vertical em relação ao eixo da máquina são derivados por meio de um feixe de laser visível.
Em paralelo, os Shield EPB são equipados com sistemas de navegação da VMT GmbH; eles determinam a posição exata e a tendência de mo-vimentação da escavadeira, exibindo
os dados em tempo real. A máquina pode ser mantida em uma rota con-trolada ao longo do eixo projetado do túnel e a uma velocidade constante, mesmo nas condições geológicas mais duras. Esse sistema, aliado à biarticulação traseira e dianteira, confere à máquina a capacidade de fazer curvas em raios menores e recuperar perdas de direção. Outra vantagem é o sistema de minigrippers, cujas sapatas são capazes de reagir à rotação da roda quando esta encontra material resistente.
Para o funcionamento do Shield EPB são necessários, em média, 180 cola-boradores, divididos em três turnos de 50 operários, mais 30 profissionais entre engenheiros e técnicos. A operação na Linha 5 é contínua nas 24 horas, sendo que quatro são destinadas a manutenção preventiva diária e manutenção preven-tiva e corretiva aos domingos. De acordo com o Metrô, a entrega da obra está prevista para o primeiro semestre de 2016. n
Back-up abriga os motores, comandos e sistemas elétricos e hidráulicos
na cabine de comando, controlador tem acesso a todos os dados
dinâmicos da máquina. operação do megatatuzão envolve 180
trabalhadores, divididos em três turnos
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A nova maior aeronave do mundocom 92 metros de pontA A pontA, o AirlAnder quer fAzer de seu pArticulAr sistemA híbrido de sustentAÇÃo umA revoluÇÃo no trAnsporte de longA distânciA – e já A pArtir deste Ano Fabio ometto
Unindo características de dirigível, avião, helicóptero e hovercraft, o HAV 304 Airlander foi apresentado recentemente, na Inglaterra, pela Hybrid Air Vehicles (HAV), empresa britânica que concebeu o projeto. Com seus 92 metros (302 pés) de comprimento, o Airlander – que basicamente é um dirigível com siste-mas de propulsão, permanência em voo e de operação superdesenvolvidos – as-sume a posição de maior aeronave do mundo construída atualmente. Para se ter ideia de sua grandiosidade, o Airlander é 18 m mais longo do que o Airbus A380 e o Boeing 747-8, os maiores aviões comerciais em operação, e cerca de 9 metros mais comprido que o Antonov An-225, o maior aparelho em atividade hoje.
Entretanto, mais do que dimensões impressionantes, o Airlander dispõe de uma peculiar capacidade híbrida de voar – que combina a flutuação por gás hélio e a sustentação aerodinâmica –, proporcionando ao veículo uma versatilidade de operação e eficiência energética únicas. Apesar de bem lento em relação às aeronaves convencionais – velocidade máxima de 150 km/h –, o Airlander é capaz de deslocar grandes quantidades de mercadorias por longas distâncias. Graças ao “trem de pouso” composto de colchões de ar, o Airlander pode decolar e aterrissar em qualquer superfície minimamente plana – incluindo terra, água, neve e gelo. E, para completar, a aeronave pode ser operada por apenas dois tri-pulantes, ou remotamente, como um drone, a partir de uma estação de controle, sem ninguém a bordo.
Originalmente desenvolvido para o Exército dos Estados Unidos, em 2009, que utilizaria o veículo para vigilância, o programa foi encerrado no ano passado devido aos cortes de orçamento. A HAV pagou, então, US$ 301 milhões (cerca de R$ 707 milhões) – uma fração do custo de desenvolvimento – para ficar com o protótipo e o direito de levar o pro-jeto adiante.
Confiável e espaçosoSegundo a HVA, o Airlander foi pro-jetado para ser a forma mais segura de viajar. Para tanto, ao contrário do hidrogênio altamente explosivo uti-lizado nos antigos dirigíveis antes da Segunda Guerra Mundial, o inerte gás hélio usado no Airlander (nos atu-ais dirigíveis e nos balões infantis) não é inflamável. Mais ainda, o chamado “envelope” onde o gás fica contido, a uma pressão pouco maior do que a at-mosférica, é uma laminação composta de Vectran, Kevlar e Mylar, desenvol-vida pelos militares americanos para resistir a disparos de pequenas armas de fogo; o casco inflável também in-corpora, internamente, um sistema caternário para o suporte do módulo de carga. O formato aerodinâmico do casco – bicilíndrico paralelo e abaula-do, no sentido longitudinal, e elíptico, no transversal – gera cerca de 40% da sustentação da aeronave.
O sistema de propulsão do Air-lander é formado por motores simi-lares aos encontrados nas aeronaves de asa fixa. Enquanto a maioria dos dirigíveis tem menos de 1.000 shp
o hangar de Cardington, em Bedfordshire, na inglaterra,
tão impressionante quanto à máquina voadora
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Conexões para os mastros de ancoragem
Propulsor dianteiro para manobras (bowthruster)
Casco
Propulsores dianteiros estabilizador do casco (strake)
Caudas
Propulsores traseiros
módulo de cargaCabine de comando
Almofadas de ar do sistema de pouso
(shaft horsepower, potência na ár-vore), o Airlander 50, por exemplo, tem quatro turbinas a gás, movidas a diesel, gerando uma potência total ao redor de 10.000 shp. Historica-mente, os dirigíveis sempre foram extremamente eficientes em energia, o que resulta níveis muito baixos de emissões de poluentes. No caso do Airlander, essa característica foi re-forçada: de acordo com a HVA, ele lança 70% menos resíduos na atmos-fera que um avião convencional.
Nessa nova fase civil, o Airlander
terá duas configurações básicas: Surveillance (vigilância) e Heavy Lift (trans-porte pesado). Na aplicação de monitoramento espacial, o aparelho pode operar a até 16.000 pés (4.876 m) de altitude, e permanecer cinco dias inin-terruptos no ar em voos tripulados, ou até três semanas, em operações por controle remoto.
A versão Heavy Lift pode deslocar passageiros, carga ou uma combinação de ambos. De acordo com a HAV, o compartimento de serviço do Airlander 50, composto por módulos compartilhados ao longo do eixo longitudinal, sob o casco, tem 270% mais espaço do que o Lockheed Hércules C-130 e capacidade de carga maior do que um Boeing C-17 Globemaster III, podendo acomodar seis contêineres de 20 pés (6,1 m) de comprimento, com peso total máximo de 50 toneladas. Os equipamentos de bordo incluem um guindaste embutido para até 20 t. A empresa planeja ampliar as opções de capacidade do Airlander, incluindo versões de 20 a até 200 t de carga.
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Em qualquer lugarAlém da decolagem e do pouso convencionais (CTOL, conventional take-off and landing), em pista, com velocidade ao redor de 40 nós (74 km/h), o Airlander também é capaz de executar os procedimentos de forma vertical (VTOL, vertical take-off and landing); isso lhe possibilita, por exemplo, pairar enquanto iça até 40% da sua capacidade de carga útil.
Associada a essa aptidão, a versão Heavy Lift usa o inovador sistema de pouso ACLS (sigla em inglês de Air Cushion Landing System), formado por colchões de ar sob o casco, e que permite ao veículo pousar em, praticamente, qualquer lugar. Para simplificar a manobrabilidade, o SCLS atua junto com o bow thruster, uma pequena hélice dianteira para movimentação lateral. O ACLS também pode ser usado para criar sucção e manter o Airlander estacionado durante o embarque/
desembarque ou carga/descarga. Du-rante o voo, o ACLS é embutido no casco (também por sucção), a fim de permitir um perfil limpo. Nos veícu-los de vigilância não tripulados, são usados tubos pneumáticos, mais sim-ples, para economizar peso e aumen-tar a autonomia.
Não depender de infraestrutura (pista, heliporto etc.) permite ao ve-ículo operar comercialmente ponto a ponto, oferecendo maior benefício em termos de tempo, redução de ris-cos, custos e meio ambiente. Para a HAV, essa flexibilidade de utilização também torna o Airlander um veícu-lo ideal, por exemplo, para o envio de ajuda humanitária às vítimas de de-sastres naturais ou conflitos – quando, geralmente, as condições de acesso são precárias ou impossíveis.
Investidor entusiasmadoO desenvolvimento civil do Airlander está sendo custeado por meio de uma subvenção do governo britâni-co, no valor de 2,5 milhões de libras (R$ 8,2 milhões), e de investido-res privados individuais, incluindo Bruce Dickinson, vocalista da banda de rock inglesa Iron Maiden, piloto comercial e comandante do Boeing 757 do grupo.
Durante a apresentação do Airlan-der, no hangar nº 1 de Cardington, em Bedfordshire, na Inglaterra – cuja construção centenária, com seus 250 metros de fundos, é tão impressio-nante quanto à máquina voadora ali abrigada —, o britânico não conteve a empolgação com o dirigível: “Ele está dominando minha imaginação. Eu quero viajar nessa coisa e voar de polo a polo”. No que depender da HAV, o sonho do Ícaro roqueiro não está dis-tante: a empresa planeja fazer o pri-meiro voo com o HAV 304 Airlander até o final de 2014. n
airlander, a maior aeronave do mundo originalmente comprado do exército dos estados unidos, o Airlander hybrid Air vehicle – um imenso dirigível tão largo quanto um campo de futebol – irá voar pela primeira vez com seus desenvolvedores ingleses ainda este anoHybrid Air Vehicle (HAV): o veículo híbrido Aéreo em detalhes (no sentido horário):
Pele: combinação de vectran, Kevlar e mylar, material que contém o gás hélio foi desenvolvido
pelo exército estadunidense para resistir a disparos de pequenas armas de fogo
Dutos do propulsor dianteiro
Bowthruster: propulsor para manobras
Módulo de carga
Radar e comunicações. o hAv pode voar remotamente ou com dois tripulantes
Combustível / módulo de carga
o dirigível é inflado com uma mistura
de ar e hélio não-inflamável, à
pressão pouco da atmosférica
Duto do propulsor
traseiro
EspecificaçõesComprimento 92 m
Largura 34 mCarga útil 50 ton
Altura máxima 6.000 mAutonomia 2.500 km
Permanência no ar 21 diasVeloc. máxima 150 km/h
Capacidade de voo: o hAv ganha altura usando três diferentes fontes
C-5 Galaxy: maior avião de transporte do exército dos Estados Unidos pode levar 120 ton de carga. No entanto, tem autonomia de 5.000 km e pode voar a até 920 km/h
Com capacidade potencial para suspender acima de 200 toneladas e possibilidade de aterrissar em qualquer lugar, inclusive sobre a água, o HAV tem vantagens sobre aeronaves de transporte convencionais
3. Elevação aerostática: gerada pelo hélio contido na aeronave
2. Impulso vetorizado: quatro motores a diesel, usados principalmente para os pousos e decolagens
1. Elevação aerodinâmica: gerada pelo formato do corpo
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tecnologia
Suspensão do Classe S “vê” a via à frenteA Mercedes-Benz, utilizando sis-temas eletrônicos em rede (fusão de sensores), introduziu em seu Classe S – ano/modelo 2014 – um sistema de suspensão capaz de “ver” a super-fície da via à frente e tomar decisões em ultra-alta velocidade sobre como se comportar sobre ela. Chamado de Magic Body Control (MBC), controle mágico da carroceria, o sistema antici-pativo vem com uma mundialmente pioneira câmera estéreo de varredu-ra da pista e o já conhecido Controle Ativo da Carroceria da Mercedes. As câmeras montadas no para-brisa monito-ram a pista em uma distância de 15 m à frente do carro. Analisando o resultado das imagens e informação de como o carro está sendo dirigido, uma unidade de controle, então, calcula a estratégia ideal. Isso significa amolecer ou endurecer a reação dos amortecedores antes do evento e aumentar ou reduzir a carga em cada
novas tecnologias para 2014fAbricAntes e fornecedores só fAlAm em inovAÇÃo. nestA mAtériA especiAl, A primeirA de duAs, A Automotive engineering internAtionAl destAcA, em ordem AleAtóriA, AlgumAs dAs mAis notáveis inovAÇões pArA os modelos 2014.
tradução e adaptação autorizada de
“new technologies For 2014”, matéria
publicada na revista automotive
engineering international online,
vol. 4, n°10, 3 de dezembro de 2013, texto
redação da revista e tradução bob sharp
roda por meio de um sistema hidráuli-co ativo. O MBC reage em “fração de segundo” e funciona em velocidades de até 130 km/h. Ver artigo a respeito em http://articles.sae.org/12330.
Jeep estreia primeiro automático de nove marchas da indústriaO Jeep Cherokee 2014 é o primeiro veículo de produção a vir de série com câmbio automático de nove marchas, distinção que divide com o Land Rover Range Rover Evoque de mesmo ano/modelo. Desenvolvido pela ZF (como o 9HP), a Chrysler produz a sua versão 948TE, sob licença, em Kohomo, Indiana. Oferecendo uma fai-xa de relação de 9,81, com primeira 4,71, e quatro rela-ções multiplicadas (marchas 6 a 9), o 948TE tem um marcha para virtualmente cada condição de carga. É o primeiro automático para tração dianteira a usar luvas de engate rápido (dog clutch) para ativar as trocas 4ª/5ª e 7ª/8ª. Os elementos de troca do engate rápido virtual-mente eliminam as perdas por torque de arrasto ineren-tes às embreagens multidisco. Ver artigo a respeito em http://articles.sae.org/11884. Fo
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O i3 da BMW eleva os limites da fibra de carbonoCom seu i3 2014, a BMW está estendendo os limites em relação ao plástico re-forçado com fibra de carbono (CFRP, a sigla em inglês). Nenhum outro carro de produção em série utiliza tanto esse material de alta resistência e baixo peso. No i3 elétrico, a bateria (uma versão de autonomia estendida também é oferecida) é usada na estrutura da carroceria. A BMW trabalhou com vários fornecedores, como o SGL Group, para inovar não apenas na composição e produção das fibras de carbono e peças de CFRP, mas também em como as peças são unidas; para o i3 (e no carro esporte híbrido i8, a caminho), uma cola especial foi desen-volvida e as peças são coladas em uma exclusiva área de armação de carrocerias, altamente automatizada. Ver artigo a respeito em http://articles.sae.org/12529.
CLA 45 AMG tem o mais potente quatro-cilindrosA Mercedes-Benz diz que o motor de seu CLA 45 AMG produz 355 cv e 45,9 m•kgf. O 2-litros com turbocompressor de dupla voluta tem potência es-pecífica de 178 cv/l, graças ao turbo pressurizando até 1,8 bar. O resultado é o sedã compacto acelerar de 0 a 96,5 km/h em 4,5 segundos e atingir velocidade de 249 km/h. O motor utiliza injeções e centelhas múltiplas para ajudar nas altas pressões de combustão. Interresfriador água/ar também ajuda a baixar a tempe-ratura da carga. O bloco do motor fundido em areia usa a tecnologia Nanoslide da Mercedes para revestimento dos cilindros – que consiste em um processo de arco de duplo fio para aspergir carbono e ferro nos cilindros em bruto e produzir uma superfície dura, de baixo atrito e altamente espelhada. Ver artigo a respeito em http://articles.sae.org/11972.
Mitsubishi bimotor híbrido-elétrico de tomada carrega enquanto andaO Mitsubishi Outlander híbrido-elétrico de tomada utiliza um singular trem--de- força que combina um par de motores elétricos de 81,5 cv, bateria de íons de lítio e motor de combustão interna a gasolina. O eCâmbio Multi-Modo GKN – usado como transeixo dianteiro – oferece três modos de operação com duas fontes de força: modo Elétrico (eixo dianteiro e eixo traseiro acionados pelos motores elétricos apenas, o dianteiro atrelado ao eCâmbio); modo Híbrido em Série (motor a combustão acionando um gerador para carregar a bateria en-quanto o carro segue tracionado pelos motores elétricos traseiros e dianteiros), e modo Híbrido Paralelo (o torque do motor a combustão chega ao eCâmbio e deste às rodas dianteiras através de uma embreagem hidráulica que permanece desacoplada nos outros modos).
Isolamento térmico da Nasa mantém o Corvette frioO termo “aerogel” descreve um gel composto de um sólido microporoso – tipi-camente sílica, vidro ou zeolitos – no qual a fase dispersa é um gás. A Nasa usa aerogels para isolamento térmico nas vestimentas espaciais e no veículo explora-dor de Marte. Recentemente, o Chevrolet Corvette Stingray 2014 tornou-se o primeiro veículo de produção a utilizar o aerogel como isolante térmico de baixo peso; neste caso, um banho aspergido no interior do túnel da transmissão do veículo. O aerogel, fornecido pela PaCor Inc. aos fornecedores Tier 1 IAC e HP Pelzer, é inigualável em desempenho, mas não é caro, disse o engenheiro-chefe da divisão Corvette, Tadge Juechter.
o túnel da transmissão do c7 recebe uma aplicação de aerogel
após a soldagem do chassi
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tecnologia
Freios carbocerâmicos do Z/28 são os primeiros em um carro esporteAo especificar discos de freio carbocerâmicos (C-C) como item de série no Camaro Z/28 2014, os engenheiros da General Motors reduziram a massa não suspensa em aproximadamente 50%, com-parado com os discos de aço do Camaro ZL-1. Fornecidos pela Brembo, os novos discos C-C também elevam a potência de frena-gem total e reduzem a temperatura de funcionamento dos freios. Os discos ventilados – o primeiro conjunto C-C de série no segmento dos carros esporte – medem 390 mm de diâmetro por 36 mm de lar-gura na dianteira e 390 x 32 mm na traseira. No Z/28, pensado para uso em pista por amadores, eles fazem par com pinças de alumínio monobloco, de seis pistões na dianteira e quatro na traseira.
Missão dupla para o novo V-8 turbo Diesel CumminsA Cummins Engines começará a produzir em 2014, em Columbus, Indiana, seu novo V-8 de 5 litros Turbo Diesel para a Nissan Titan 2015. Destinado a múltiplos fins, o motor servirá não apenas para serviços leves, mas – sob o nome ISV5.0 – para aplicação em ve-ículos comerciais, com os de furgões de entrega, ônibus escolares e motorhomes. Os dois motores parecerão muito um com outro, com mudanças mínimas de elementos, como turbocompressores di-ferentes de modo a atender aos requisitos específicos de certificação e ciclos de teste. Nas duas novidades para a Cummins, os motores terão injetores Bosch piezelétricos de 2.000 bar para até sete precisas injeções para qualquer ciclo de combustão, e serão fabricados com um compacto bloco de ferro-grafite que proporciona resistência e reduz brutalmente o peso, segundo alguns cálculos em até 50%.
permitindo que o nível de redução de intensidade seja variado. Ao entrar na cidade, todos os 50 LEDs reduzem intensidade. O sistema pode cuidar de até oito “alvos”, incluindo a presença de pedestres, que recebem três relam-
Audi e Hella sócias nos faróis de LEDs matrix no A8O sistema de iluminação a LEDs MatrixBeam do Audi A8 fica per-manentemente em facho alto com a capacidade de reduzir intensidade diante de “alvos” múltiplos, pro-vendo iluminação de facho alto de longo alcance capaz de agir tanto em caso de um veículo em senti-do contrário quanto um no mesmo sentido, sem ofuscar os ocupantes de nenhum. Uma câmera multifun-cional colocada atrás do espelho in-terno dá a informação de comando. Cada farol tem 25 diodos divididos em grupos de cinco, cada um com-partilhando um refletor comum,
Duto de arrefecimento e ventilador
suporte
Facho matrix
unidade de facho baixo
acabamento
LEDs do farol de uso diurno, lanterna, indicador de direção na placa de circuito flexível
unidades e eletrônica de controle
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Delphi e Volvo “fundem” sensoriamento de radar e câmeraO termo “fusão de sensores” pode ter sido criado para a RACam da Delphi. O compacto módulo radar-câmera, projetado para ser montado entre o espelho in-terno e o para-brisa, incorpora sensoriamento de radar, de visão e fusão de dados para permitir uma série de funções de segurança ativa para ajudar a atender aos novos objetivos de segurança 5-estrelas Euro NCAP. A RACam está progra-mada para entrar em produção no terceiro trimestre de 2014 e sua primeira apli-cação será no Volvo XC90 2015, que é baseado na nova Arquitetura de Produto Escalável (SPA, a sigla em inglês) – uma plataforma modular pensada para uso em uma linha de sedãs e crossovers dos segmentos C e D.
Elétrico Chevrolet Spark será o primeiro a usar o J1772 de carga rápidaO veículo elétrico Chevrolet Spark é o primeiro modelo nos EUA a ser equipado para carga rápida em C.C. de acordo com a norma J1772 da SAE International, que também atende às especificações de dois níveis de carga em C.A. a taxas mais baixas. A carga rápida é oferecida como opção para o que a General Motors chama de minicarro urbano e ela “enche” a bateria de íons de lítio de 21 kW•h a 80% da sua capacidade em apenas 20 minutos. Com a bateria à carga total, o Spark tem autonomia média cidade/estrada de 132 km e consumo de gasolina equivalente de 50,5 km/l, o que faz dele o mais econômico carro elétrico comercializado nos EUA. Veja artigo a respei-to em http://articles.sae.org/12238.
pejos para chamar a atenção do motorista para a sua presença e para avisá--los. Luzes de curva ajustam o ponto focal do facho usando mais ou me-nos luz no alvo na direção da curva. Quando associado à tecnologia MMI Navigation-plus da Audi, que provê dados preditivos da via, as luzes de
curva ativam-se momentaneamente antes que o volante seja virado. Para mais detalhes, acesse o artigo em http://articles.sae.org/12579.
Câmbio do Rolls-Royce Wraith prevê o futuroA Rolls-Royce pretende atrair o com-prador jovem para o Wraith e, desse modo, decidiu oferecer uma experi-ência de dirigir mais rapidamente. O novo modelo é o carro mais rápido da fabricante até hoje. O motor de 12 ci-lindros é acoplado a um câmbio que, com ajuda do GPS, automaticamente põe o carro na marcha que for a ideal para qualquer cenário à frente – por exemplo, uma curva ou uma subida. A Rolls-Royce chama essa tecnologia pioneira no mercado de carros de luxo de Satellite Aided Transmission, câm-bio auxiliado por satélite, um desenvol-vimento mais interno. Será oferecido também para outros Rolls-Royce. n
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tecnologia
o progrAmA de pesquisA e desenvolvimento multicombustível multiAir, em conjunto com o depArtAmento de energiA dos euA, de três Anos e Ao custo de us$ 30 milhões, está perto de ser concluído. eis o que os engenheiros dA chrysler powertrAin AprenderAm enquAnto procurAvAm reduÇÃo de 25% no consumo de combustível. lindsay brooke
tradução e adaptação autorizada de “chrysler sees the ice Future”, matéria publicada
na revista automotive engineering international online, vol. 121, n° 7, 1° de outubro de
2013, texto lindsay brooke e tradução bob sharp
O ambicioso programa da Chrysler para demonstrar redução de consumo de com-bustível de 25%, média cidade/estrada, em uma minivan de produção, segundo os Procedimentos de Teste Federais (FTP, a sigla em inglês), entrou na fase final e
mais crítica de desenvolvimento. Com os testes em dinamômetro do avança-do motor bicombustível 2,4-litros de quatro cilindros em linha concluídos com sucesso, será preciso, agora, que motor comprove os resultados em con-dições de mundo real.
“Até este momento estamos mui-to satisfeitos com o programa”, disse Chris Cowland à AEI, diretor de En-genharia Avançada e SRT Performan-ce da Chrysler. “Mas, agora, vem o de-safio maior, tornar o motor totalmente operacional em um carro, ao mesmo tempo, atender aos níveis de emissões Tier 2 Bin 2 e passar ao consumidor final a impressão de um motor normal. E teremos que fazer isso até abril.”
Ron Reese, gerente de Sistemas de Combustão Avançados, disse: “Expandimos nosso conhecimento em muitas áreas e com uma maior velocidade de aprendizado resultante desse projeto. Já podemos ver o que aprendemos com ele ser aplicado em programas de produção”.
Esse aprendizado inclui estratégias de combustão utilizando taxas de com-pressão 12:1 a 13:1 com turboalimen-
A Chrysler vê o futuro do motor de combustão interna
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o motor de 2,4 litros multicombustível na sala do dinamômetro em Alburn hills com três de seus protagonistas (da esq. para a dir.): ron reese, Cris Cowland e o engenheiro de sistemas de combustão Kevin Freeman. note a localização do turbocompressor de dois estágios no motor de teste
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tação de dois estágios combinada com recirculação dos gases de escapamento (EGR) arrefecida e injeção de ar se-cundária. Camisas de cilindros por deposição aspergida com superfícies brunidas a laser para redução de massa e atrito, e gerador-motor de partida por correia são parte do programa que pro-vavelmente entrarão em produção. E a equipe ganhou “muito conhecimento de códigos de controle”, que é cha-ve para o aumento da pressão média efetiva ao freio (BMEP) e para elevar os limites de detonação em alta carga, disse Cowland.
O grupo também ganhou muita experiência trabalhando com mi-croinjeção-piloto de diesel (DMP). Mais comumente utilizada em moto-res a gás natural, o projeto Chrysler usa injeção piloto de diesel num mo-mento cuidadosamente estabelecido para aumentar e estender as taxas de queima da gasolina em altas cargas, ao mesmo tempo assistindo a combustão por centelha na zona de transição entre cargas altas e baixas (ver trabalho téc-nico SAE 2013 “Multi-Dimensional Modeling and Validation of Combus-
tion in a High-Efficiency Dual-Fuel Light-Duty Engine”, http://papers.sae.org/2013-01-1091/).
Utilizar gasolina e diesel de ultra-baixo enxofre simultaneamente num sistema de combustão dupla mostrou
benefícios efetivos tanto em termos de eficiência térmica ao freio quanto em emis-sões. Mas Cowland advertiu que o processo é difícil de controlar.
“Tivemos bons resultados, mas foi em condições bem controladas no dina-mômetro”, afirmou. “Infelizmente, se mudarmos um parâmetro de EGR em 1% para qualquer lado onde o DMP funciona bem, ele para de funcionar ime-diatamente! Não há maneira de podermos controlar a EGR a 1%; nem pode-mos medi-lo com toda essa precisão!” De maneira alternativa, o programa está investigando também uma estratégia de dois combustíveis usando E85 e três velas por cilindro.
Lançado em maio de 2010, o projeto de três anos orçado em US$ 30 mi-lhões é custeado em aproximadamente metade pelo Departamento de Energia (DOE) dos EUA e metade pela Chrysler e seus parceiros de tecnologia e pes-quisa, que são o Argonne National Laboratory (modelação CFD e outras analí-ticas), a Bosch (sistema de injeção direta), a FEV (análise de elementos finitos e fluidodinâmica por computador 3-D), entre outros. A fase do veículo montado será completada em breve.
Após teste em dinamômetro de chassi a minivan será apresentada em abril de 2014 ao DOE; a Chrysler obteve prorrogação de nove meses no prazo origi-nal devido à lentidão maior que a esperada no processo do contrato no final. De toda maneira, o projeto foi um ponto de reagrupamento para a Engenharia de Powertrain da Chrysler, ajudando o grupo a “ter de volta seu orgulho”, como um membro da equipe observou. A AEI publicará uma matéria final sobre o progra-ma Chrysler/DOE assim que este terminar.
lado da admissão do 4-em-linha multicombustível de 2,4 litros mostra muitas peças e subsistemas protótipos, incluindo o arrefecedor da eGr
experimentos virtuais foram feitos na Argonne com os três modos de combustão usados no avançado programa do motor Chrysler multicombustível
Experimentos virtuais na ANL (gasolina e diesel)
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tecnologia
MultiAir eliminadoComo foi dito na edição de 6 de setembro desta revista, o programa (originalmen-te chamado de Multicombustível Multiair) usa uma abordagem de sistemas para tratar das perdas do motor básico, o Chrysler V-6 4-litros de injeção no duto, especifi cação 2009, conforme solicitação do DOE. A estratégia de baixa cilindra-da/superalimentação dispara uma série de tecnologias complementares, primaria-mente uma câmara de combustão projetada para essa solução com três válvulas por cilindro, DMP e turboalimentação, ignição de alta energia com duas velas por cilindro e EGR arrefecida. Algumas tecnologias inteligentes são empregadas para reduzir os parasitas e o NVH (ruído, vibração e aspereza, a sigla em inglês).
A câmara de três válvulas, com uma de escapamento, é um compromisso, reconhece Cowland. “Preferíamos quatro válvulas porque duas de escapamento proporcionariam maior fl uxo. Contudo, signifi caria que poderíamos ter ou um sistema de ignição com vela única ou diâmetros de válvula tão pequenos que tería-mos menos fl uxo do que com três válvulas. Disporíamos área de esmagamento no lado que é bem raro, mas que é devido à solução de três válvulas. Quatro-válvulas simplesmente não funcionaria, dado tudo o que queríamos colocar no cilindro.”
No motor DMP, o injetor de diesel fi ca no centro da câmara, com o injetor de gasolina colocado lateralmente. Reese explicou que os dois injetores propor-cionam “boa atomização simétrica do combustível, sem problema de fumaça do injetor central”.
O exclusivo sistema de controle MultiAir da Fiat, comprovado na redução das perdas por bombeamento, era originalmente parte do avançado projeto do 2,4-litros. Foi eliminado ainda no começo do desenvolvimento “porque na verda-de podíamos eliminar as perdas por bombeamento usando a EGR e reduzindo a cilindrada do motor,” explicou Cowland.
“O MultiAir iria prejudicar parte da fl exibilidade do sistema de ignição e inje-ção devido à questão de espaço no cabeçote”, disse. “Assim, estamos usando trem de válvulas de distribuição de tempos convencional.” Fazer a dupla ignição fun-cionar corretamente em meio a cargas muito diluídas se tornou mais importante
do que ter um trem de válvulas com variação de fase infi nita na admissão.
Reese observou que sua equipe preferiria o atual Pentastar Chrysler V-6 de 3,5 litros para servir de base em vez do antigo 4-litros, o qual foi atrelado ao transeixo automático de seis marchas 62TE. Mas o DOE re-solveu liberar a Chrysler para usar o novo câmbio automático de nove mar-chas ZF no projeto.
Havendo mais degraus entre as marchas, ajudará ao motor manter o seu ponto de efi ciência máxima den-tro dos valores de potência necessários para a condução dentro dos ciclos re-gulamentares, um requisito do progra-ma, comentou Reese.
A alta taxa de compressão é peça--chave para reduzir o consumo de combustível, sendo 13,2:1 a taxa mais alta que as equipes da Chrysler e da Argonne testaram no motor turboa-limentado. Mas os casos relatados de faixa de carga e tolerância à detonação levaram-nos a fi car com 12:1 no mo-tor DMP de demonstração. O sistema turbo de dois estágios foi projetado para cobrir uma ampla faixa de opera-ção. O turbo menor cuida das elevadas pressões em baixo fl uxo de massa de ar; sua inércia rotacional mais baixa pro-porcionando rápido ganho de rotação que otimiza a zona de baixa rotação/alta carga.
O papel do turbo maior é propor-cionar elevada potência na faixa de alta rotação. À medida que o motor opera através da sua curva de torque baseado em carga, o sistema alterna entre um turbo e outro.
“Os casos de resposta transiente tí-pico de motores turbo é um desafi o,” admite Cowland. “Se exagerarmos na faixa de carga em um motor de baixa cilindrada, não teremos margem resi-dual para reagir ao pedal do acelerador. Não faz sentido para nós ir muito lon-
aviso à indústria de combustíveis: os novos motores requerem mais octanagem
Com redução da cilindrada e superalimentação, além de taxas de compressão mais altas sendo a chave para futuras reduções do consumo de combustível, a necessidade de maior octanagem e qualidade é imperativa para criação de uma nova geração de motores de combustão interna. Para ron reese e Chris Cowland, da Chrysler, e suas equipes de desenvolvimento, tudo está em elevar o limite de detonação. Dizem, porém, que a indústria não pode fazer isso sozinha.
“A detonação é mais um impedimento para a redução de consumo e, até certo ponto, estamos de mãos atadas sem um aumento da octanagem do combustível,” afi rmou reese. e o combustível tem de ser parte da história de como os engenheiros irão reduzir o consumo no futuro.
Cowland completou: “não se pode fi car só por conta dos fabricantes de automóveis, isso tem de ser holístico, empenho total em parceria com os que trabalham com combustíveis. há oportunidade para elevar a octanagem nos euA, como ocorreu na europa. Caso contrário, não poderemos fazer esses motores de baixa cilindrada funcionarem do modo que precisamos. não teremos como elevar a taxa de compressão ao nível que queremos, e deixaremos a efi ciência sem uso.”
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ge nisso (mapa de consumo específico ao freio), de modo que estamos sempre procurando ficar em torno das múlti-plas rotações que temos à mão.
A tarefa do motor, afirmou, é fazer a ilha de consumo específico a maior possível. E o papel do câmbio é garan-tir que o motor fique no meio dessa ilha “o maior tempo possível.”
Promessas e desafios do bicombustívelReese, que foi autor e coautor de pelo menos seis trabalhos técnicos da SAE cobrindo aspectos de combustão no motor, descreve a função DMP como “várias pequenas velas de ignição — como um sistema de ignição de alta energia que usa diesel”. Aumentando as taxas de EGR num motor a gasolina de ignição por centelha ajuda a abaixar a temperatura de combustão, a reduzir
o consumo e a reduzir as perdas por bombeamento. Mas com a mistura diluída é difícil iniciar a ignição. Nessas condições, injetando uma pequena quantidade (tipicamente até 2 mg/ciclo) de diesel na câmara de combustão antes que o pistão chegue ao ponto-morto superior leva o diesel (com seu menor atraso de entrar em ignição comparado com a gasolina) a ser o primeiro a fazê-lo.
A estratégia DMP mostrou benefícios em redução de consumo em cargas mais altas. Contudo, a faixa de carga é limitada “porque ela usa tanto a EGR que o sistema de superalimentação perde eficiência. “Nesse ponto ela se torna um desafio ao sistema”, disse Cowland. A DMP requer também que o veículo tenha um tanque de diesel. O desafio da Argonne no final do programa em 2013 é con-seguir aumento e uma janela de operacionalidade ainda maiores, se quisermos ver tudo isso progredir,” comentou Cowland.
Cowland e Reese estão confiantes de que o programa da Chrysler está no rumo certo para demonstrar a redução de 25% no consumo ao DOE, mas tra-balho significativo, particularmente em controles e calibração, ainda existe antes do prazo de abril. Várias soluções para se obter sensoriamento da combustão em tempo real estão sendo estudadas. Conseguir bom desempenho nas partidas a frio é outro problema a resolver, possivelmente usando injeção de ar secundária para superar a enorme massa térmica do sistema de turboalimentação de dois estágios entre o motor e o catalisador.
“Nada é de graça”, exclamou o realista Cowland, repercutindo todos os que estão trabalhando para levar o motor de combustão interna ao futuro. n
um belo exemplo de hardware! Cada manivela deste virabrequim especial em teste pela Chrysler tem um pêndulo (contrapeso dinâmico) calculado para a frequência de operação da média do ciclo do motor de 4 cilindros. o pêndulo pivota ligeiramente no plano de rotação do virabrequim. testes mostraram redução significativa das vibrações de segunda ordem em várias faixas de rotação. uma vez provado dar certo, o conceito de pêndulo absorvedor dispensará árvores contrarrotativas de balanceamento e suas perdas parasitas.
os engenheiros da Chrysler admitem que a singular configuração de 3 válvulas por cilindro não é ideal em termos de fluxo dos gases de escapamento, mas ela foi necessária para acomodar os três furos para ignição e injeção. note os tubos de ar secundários e as zonas de esmagamento em torno do raio no lado da admissão das câmaras de combustão. As cabeças dos pistões são essencialmente planas, com recessos bem rasos e corte para a válvula de escapamento.
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competiÇÃo que reuniu 67 cArros teve domínio de duAs equipes dA universidAde federAl de pernAmbuco (ufpe)
As equipes Mangue Baja 1 e Mangue Baja 2, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), superaram seus principias concorrentes e foram cam-peã e vice, respectivamente, da 20ª Competição Baja SAE BRASIL-PE-TROBRAS. A terceira colocada foi a Poli Audax, da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli USP), seguida pelas equipes FEI Baja 1 e FEI Baja 2, do Centro Universitário da FEI. A competição reuniu 67 times, de um total de 72 inscritas, que representaram mais de 60 instituições de ensino de 18 Estados e do Distrito Federal.
“Investimos nos cálculos, na sus-pensão e nos inúmeros testes de cam-po feitos com o carro”, explica Aílson Matoso Santos, piloto e capitão da Mangue Baja 1, aluno do oitavo pe-ríodo de Engenharia Mecânica da
UFPE. Esse resultado era aguardado há 15 anos pelas equipes pernambu-canas, que festejaram o duplo pódio e atribuíram o bom desempenho à quantidade de informações acumula-da sobre o projeto Baja SAE.
A partir desse resultado, três ins-tituições – UFPE, Poli USP e FEI – representarão o Brasil no Baja SAE Kansas, que será realizado de 22 a 25 de maio, em Pittsburgh, nos Estados Uni-dos. O Brasil já venceu a competição da SAE International quatro vezes.
A robustez foi o grande destaque da competição, que comemorou a sua realização com a Prova de 20 Anos. Um dos desafios incluía atravessar duas piscinas de lama para colocar à prova o sistema de admissão de ar do motor e a capacidade de tração em condições severas.
Melhores equipes por provas:Apresentação de projeto: 1º) Baja UFMG, da Universidade Federal de Minas Gerais; 2º) FEI Baja 1; 3º) FEI Baja 2Conforto: 1º) FEI Baja 2; 2º) UDESC
Velociraptor, da Universidade do Es-tado de Santa Catarina; 3º) Fatecnó-logos – da Fatec São PauloAceleração: 1º – FEI Baja 1; 2º – Poli Audax; 3º – Baja UFMG.Velocidade Máxima: 1º) Poli Audax; 2º) Cactus Baja, da Universidade Fe-deral Rural do Semi-Árido; 3º) Baja UFMG Tração: 1º) Fatecnológos; 2º) Baja de Galpão, da Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC); 3º) Baja Uni-mep, da Universidade Metodista de Piracicaba.Suspensão & Tração: 1º) Mangue Baja 2; 2º) UDESC Velociraptor; 3º) Poli AudaxEnduro de Resistência: 1º) Mangue Baja 1; 2º) Mangue Baja 2; 3º) FEI Baja 2Prova 20 Anos: 1º) UDESC Veloci-raptor; 2º) Baja Universidade Estadu-al do Oeste do Paraná; 3º) Paraybaja, da Universidade Federal de Campina Grande.Relatório de Projeto: 1º) Poli Phan-tom, da Poli USP; 2º) Mangue Baja 1; 3º) Baja UFMG
20ª edição do Baja sAe BrAsil-PetroBrAs
os pequenos carros mostraram desenvoltura diante as dificuldades
não faltaram situações inusitadas, como esta da equipe sama Baja, do instituto Federal de educação, Ciência e tecnologia
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equipe mangue Baja 1, da universidade Federal do Pernambuco, a grande vencedora da competição
hora da comemoração. Pódio com os cinco melhores classifi cados
um bom desempenho na lama ajudou a somar
pontos preciosos
Novidades tecnológicas da competição Conectividade – as equipes investiram fortemente em
sistemas de comunicação entre pilotos e os boxes.os times Corisco, da Politécnica de Pernambuco; mangue
Baja 1, da Federal do Pernambuco, e a Piratas do vale-Bardahl, da engenharia de Guaratinguetá, desenvolveram recursos de telemetria. Por meio de sensores posicionados na pista, o sistema enviava informações do carro (temperatura do óleo, nível do fl uido de freio, velocidade, aceleração e espaço percorrido) em tempo real para o boxe.
A Bajarara, do Centro universitário hermínio ometto, do interior de são Paulo, criou um sistema de comunicação por barramento de CAn que permitia ao carro enviar dados para a equipe enquanto estava na pista. As mensagens eram geradas por meio de uma rede de difusão (broadcast) com um dispositivo central.
e a Zebu Baja, da universidade Federal do triângulo mineiro, criou um sistema de eletrônica de bordo que, por meio de um mostrador de leD incorporado ao protótipo e em tempo real, informava o piloto das condições do carro.
Sustentabilidade – A preocupação com o meio ambiente também esteve presente. A equipe estreante Amazon Baja, da universidade Federal do Pará, usou compósito com fi bra de juta na carenagem do veículo; já a equipe mangue Baja 1 e 2, da universidade Federal de Pernambuco, investiu na fi bra de coco do compósito para a construção do painel do carro.
os alunos da unicamp construíram amortecedores de plástico e a carenagem em compósito de fi bra de carbono, de vidro e de curauá, uma planta. A fi bra extraída de suas folhas é resistente, macia, leve e reciclável.
Transmissão – o câmbio dos carros foi desenvolvido por boa parte dos participantes: Pantanal Baja ms, do Centro universitário Anhanguera, de Campo Grande – mato Grosso do sul; a Fei Baja 1 e Fei Baja 2, do Centro universitário da Fei, e a atual campeã, Baja uFmG, da universidade Federal de minas Gerais foram algumas delas.
e a equipe da universidade Federal do espírito santo, vitória Baja, posicionou o motor longitudinalmente no chassi.
Metalurgia do pó – os carros das equipes Fei Baja 1 e Fei Baja 2 contaram com engrenagens produzidas pelo processo de sinterização, um sistema que reduz o tempo de fabricação, desperdício de material e de energia consumida.
Eletrônica – o carro da mangue Baja 1, da Federal do Pernambuco, possui sistema híbrido para dar suporte à bateria. Para tanto, a equipe usou um conversor que transforma a energia térmica do motor em energia elétrica, ou seja, transforma calor em eletricidade, que é transferida para a bateria que alimenta o painel eletrônico do carro.
A Bajampa, equipe do instituto Federal de educação da Paraíba, desenvolveu um acelerador sem cabo. Por meio de um sensor, a posição do pedal é enviada para uma central eletrônica que, ao receber a informação, aciona um motor elétrico (servo-motor) que abre ou fecha a borboleta de acordo com a posição do pedal, controlando a admissão de mistura ar-combustível para o motor.
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o simpósio sAe brAsil de dinâmicA veiculAr, reAlizAdo em mArÇo, discutiu tecnologiAs que possAm reduzir mortes em Acidentes de trânsito michelle raeder
A conclusão do evento aponta para maiores investimentos em tecnologias de segurança, já que pesquisas mos-tram que as vítimas do trânsito em 2012 lotariam nove dos 12 estádios que terão partidas da Copa do Mundo de 2014. A obrigatoriedade do uso do ABS no Brasil é um fator importan-te para a diminuição desses eventos, uma vez que dados da União Europeia
mostram que houve redução de seus acidentes viários em 60% desde que o sistema de antitravamento de rodas se tornou obrigatório.
Também foi abordada a segu-rança na frenagem das motocicletas. Atualmente, rodam nas vias brasilei-ras 18 milhões de motos; em 2000, eram apenas quatro milhões, um
crescimento de 350% em 14 anos. O sucesso comercial também trouxe a sua parte indesejável, em que as esta-tísticas de mortes em acidentes tam-bém subiram, de sete mil para 17 mil no mesmo período. A aplicação do ABS nas motocicletas se torna cada vez mais necessária, principalmente porque nos veículos de duas rodas a frenagem precisa ser muito precisa, mas existem motociclistas que des-conhecem a tecnologia e outros que a acham dispensável.
Os especialistas também abor-daram a questão da interação do ser humano com a máquina. O tema Human-in-the-Loop analisa as reações do condutor em manobras de emer-gência e suas reações interagindo com as tecnologias do veículo. “Loop” é um circuito fechado no qual a reação hu-mana alimenta uma reação do veículo, que agirá de uma determinada forma. O Human-in-the-Loop coloca o ho-mem nesse circuito.
A aplicação da dinâmica veicular no setor ferroviário também foi dis-cutida durante o encontro. Especialis-tas da área de automação e seguran-ça – que atuam no desenvolvimento de software em projetos de parceria com a USP nas áreas de simuladores de trens, Interfaces Homem-Máquina (IHM) e sistemas embarcados – mos-traram um software de simulação fer-roviária desenvolvido em parceria com a Poli USP e a Cia. Vale.
De acordo com as estatísticas, a Vale consome cerca de 8% de todo
Precisamos de carros mais avançados
Acima, Gyorgy henyei, diretor da seção regional são Carlos e Piracicaba; abaixo, vítor lippi, presidente do Parque tecnológico de sorocaba e prefeito da cidade de sorocaba, dando boas-vindas aos participantes
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grande detalhamento do compor-tamento dos vagões e dos trilhos. “Fico orgulhoso de ver que temos toda essa tecnologia desenvolvida aqui no Brasil. Isso é sinal de que es-tamos desenvolvendo conhecimento em nosso país”, afirma Argemiro Costa, coordenador da Comissão Técnica de Dinâmica Veicular da SAE BRASIL.
As discussões também chegaram à questão do quanto o comportamento do homem interfere na causa de um acidente rodoviário. E isso não sig-nifica apenas realizar ultrapassagens erradas, não respeitar os limites de ve-locidade ou mesmo de não fazer a ma-nutenção do veículo. Também entram nessa discussão as perigosas modifica-ções que são feitas nos carros e podem causar acidentes, entre elas a substi-
tuição dos pneus por tipos e medidas diferentes e a elevação da carroceria, por exemplo. Os debates concluíram que precisamos de leis mais severas e legislações mais precisas, as existentes estão ultrapassadas e podem nos dei-xar distantes do restante do mundo.
Outra incongruência levantada foi a forma da cobrança do Imposto Sobre a Propriedade de Veículos Automoto-res (IPVA). A política de que quanto mais velho menor será o imposto para o veículo é totalmente contrária à ne-cessidade de renovação de frota. Como pode um carro mais velho, que polui mais, enguiça mais e dá mais gasto ao governo, pagar menos imposto? Tal-vez isso devesse ser invertido, afinal, carro novo polui menos, enguiça me-nos e, consequentemente, custa menos para o governo. n
o diesel produzido no país, daí a ne-cessidade do desenvolvimento de um software que proporcione uma con-dução mais equilibrada e promova economia de combustível. A parceria com a universidade resultou no de-senvolvimento de um programa que é capaz de simular o comportamento de locomotivas atreladas a um comboio com três quilômetros de extensão, que já está sendo utilizado no treinamento dos maquinistas da empresa. Para que se chegasse a esse nível de eficiência, foi feito um grande estudo via satélite das ferrovias e da topografia do terre-no onde os comboios trafegam.
Além desse trabalho, foi apresen-tada uma tese de mestrado que apro-fundou a modelagem matemática na área ferroviária, desenvolvendo um programa de simulação que permite
Aspectos do evento que reuniu mais de 130 participantes no simpósio de sorocaba, sP. Abaixo, renato mastrobuono, diretor de desenvolvimento da marcopolo-volare
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agenda 2014
Endereço* sAe BrAsil – escritório CentralAv. Paulista, 2073 – edifício horsa iiCj. 1003 – 10º andarsão Paulo – sP
Abril1 e 2 – Curso introdução à Gestão de Projetos8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório CentralAv. Paulista, 2073 – edifício horsa ii – Cj. 1003 – 10º andar são Paulo – sP
1/4 a 3/6 – Curso Certifi cação sAe BrAsil Green Belt na metodologia lean/six sigma8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
2 – Palestra SAE BRASIL: Gestão de Resíduos no Ambiente IndustrialUniversidade de Caxias do SulRua Francisco Getúlio Vargas, n° 1130Bairro PetrópolisCaxias do Sul – RS
3 e 4 – Curso Aerodinâmica veicular 8h00 às 18h008h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
3/4 a 23/10 – Curso modular sAe BrAsil em transmissões19h00 às 22h00sAe BrAsil – escritório Central*
3/4 a 14/8 – Curso sistema de embreagem e transmissão19h00 às 22h00sAe BrAsil – escritório Central*
8 e 9 – Curso Dinâmica Básica de veículos8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
3/4 a 14/11 – Curso modular sAe BrAsil em Dinâmica veicular9h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
7 a 11 – Curso Adams/Car para equipes de Baja e Fórmula sAe8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
9 e 16 – Curso Avaliação do Ciclo de vida do Produto8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
17 – 5º Simpósio SAE BRASIL de Materiais8h00Seção Minas GeraisCasa Fiat de CulturaRua Jornalista Djalma Andrade, 1250Belvedere – Belo Horizonte – MG
24 – Simpósio SAE BRASIL da Indústria Naval, Óleo e Gás 2014Seção Porto AlegreFIERGS – Sala D1-100Avenida Assis Brasil, n° 8787Porto Alegre – RS
Maio6 e 7 – Curso vibrações e ruídos veiculares8h00 às 17h00sAe BrAsil – escritório Central*
7 a 9 – 8º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Suspensões e Implementos Rodoviários & Mostra de EngenhariaSeção Caxias do SulHotel Intercity Premium CaxiasCaxias do Sul – RS – Brasil
7 a 9 – 8th SAE BRASIL International Suspension and Trailer Colloquium & Engineering ExhibitionSeção Caxias do SulHotel Intercity Premium CaxiasCaxias do Sul – RS – Brasil
8 e 15 – Curso Dinâmica da Propulsão veicular9h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
12 – 14º Simpósio SAE BRASIL de Gestão Estratégica de ManufaturaEscritório CentralEspaço Figueira Rua Corifeu de Azevedo Marques, 137Butantã – SP
13 e 14 – Curso Gestão de Custos industriais8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
13 – 5º Simpósio SAE BRASIL de Sistemas de ManufaturaSeção Paraná e Santa CatarinaUniversidade Positivo – Pequeno AuditórioRua Prof. Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300Curitiba – PR
14 – Fórum SAE BRASIL de Tecnologia Ferroviária 201413h00Seção CampinasAuditório da Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP (2º Piso – Bloco ID2)
15 – 8º Simpósio SAE BRASIL de Motores, Lubrifi cantes e TransmissõesSeção Minas GeraisCasa Fiat de CulturaRua Jornalista Djalma Andrade, nº 1250 Belvedere, Belo Horizonte – MG
15 e 16 – Workshop liderança e Gestão de Pessoas – módulo i8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
17 – Curso Desenvolvimento da manufatura de peças plásticas injetadas8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
19/5 a 16/6 – Curso oem operation overview19h00 às 23h00sAe BrAsil – escritório Central*
19 a 21 – Curso Conceitos Gerais sobre torque, Processos de Aperto e metodologia para Controle do torque8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
20 – 9º Simpósio SAE BRASIL de Manufatura de Classe MundialSeção São Carlos e PiracicabaUNIMEP – Campus Taquaral – Piracicaba – SP
22 e 23 – Curso Gerenciamento de Portfólio de Projetos8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
24/5 a 7/6 – Curso Dinâmica veicular8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
27 – Curso Gestão da manutenção 8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
27 – Curso Gestão da manutenção 8h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
27 – 8º Prêmio SAE BRASIL de JornalismoSAE BRASIL – Escritório Central
28 – Simpósio SAE BRASIL de Simulações Numéricas 2014Seção Paraná e Santa CatarinaAssociação Empresarial de JoinvilleAv. Aluísio Pires Condeixa, 2.550Salão Nobre SchulzJoinville – SC
29/5 e 5/6 – Curso Dinâmica da Frenagem veicular9h00 às 18h00sAe BrAsil – escritório Central*
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daniel werner zacher é diretor regional da Seção Porto Alegre da
SAE BRASIL, diretor do Painel Máquinas Agrícolas e de Construção
do Congresso SAE BRASIL 2014, Gestor do ABNT/CB-203 e gerente
de assuntos regulatórios para América Latina na John Deere
ponto de vista
As normAs técnicAs provêm de resultAdos
comprovAdos em pesquisA e
desenvolvimento tecnológico
o setor de máquinas agrícolas quer avançar em normas técnicas
A agricultura é, historicamente, uma das atividades econômicas mais importantes do Brasil. O agronegócio responde, atualmente, por mais de 22% do Produto Interno Bruto e consolida-se como a atividade econômica de maior contribuição para o superávit da balança comercial brasileira. Em 2013, o valor de exportações de produtos – associado ao agronegócio – atingiu quase US$ 100 bilhões, para um valor total, considerando todos os segmentos da economia, de US$ 242,2 bilhões exportados. E nas últimas cinco safras brasileiras, constata-se crescimento na área e na produção de grãos.
Para dar suporte a esse acelerado desenvolvimento do setor primário, a indústria brasileira de tratores, máquinas agrícolas e florestais conta com um amplo e diversificado parque fabril. Composta por mais de 700 empresas, emprega diretamente mais de 62 mil pessoas e exporta para os cinco continentes, com destaque para a América do Sul, que responde por mais de 50% das exportações. Na última década, os fabricantes investiram mais de US$ 1,3 bi em novos empreendimentos e o Brasil alcançou, em 2013, um volume de mais de 74.000 máquinas produzidas, sendo 12.000 delas para o mercado de exportação.
E para que o setor de máquinas agrícolas no Brasil possa ampliar ainda mais o seu patamar de tecnologia, segurança ao usuário, qualidade, ergonomia, integração internacional e proteção ao meio ambiente, o desenvolvimento de normas é condição fundamental. As normas técnicas provêm de resultados comprovados em pesquisa e desenvolvimento tecnológico e indicam requisitos mínimos aceitáveis para produtos disponibilizados no mercado local.
Criado em 2013, o Comitê Brasileiro de Tratores, Máquinas Agrícolas e Florestais, entre os múltiplos comitês da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), é o responsável pela elaboração das normas técnicas de tratores, máquinas, sistemas, acessórios e equipamentos utilizados na agricultura e silvicultura, bem como jardinagem, paisagismo, irrigação e outras áreas correlatas que utilizem esses equipamentos, incluindo aspectos de eletroeletrônica e identificação eletrônica de animais por radiofrequência.
Composto por profissionais e especialistas em mecanização agrícola e florestal e sistemas eletrônicos, o ABNT/CB-203 atua em conjunto com a International Organization for Standardization – ISO –, que tem a atividade de normalização de tratores, máquinas agrícolas e florestais, por meio do seu ISO/TC 23: tractors and machinery for agriculture and forestry, e que dispõem de um portfólio de 351 normas.
O trabalho do ABNT/CB-203 trará um retorno significativo à sociedade civil, já que a agricultura é uma atividade econômica essencial e indutora de desenvolvimento em ampla escala e em todo território nacional. Quanto mais estimularmos ganhos de qualidade, eficiência, segurança e tecnologia na área, mais fomentaremos o aumento de renda ao produtor rural e, consequentemente, o crescimento do país.
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