Tecnologia EcoBoost: economia e alto desempenho andando juntos

Nova linha de motores da Ford alia eficiência energética com potência muito superior; primeira versão chega ao Brasil a bordo do novo Ford Fusion

Fernando Lalli

Abençoado seja o primeiro engenheiro que vislumbrou o potencial da combinação “baixa cilindrada + turbocompressor” para oferecer desempenho com máxima economia em um motor a combustão. O uso inteligente de sobrealimentação para tirar maior proveito da capacidade cúbica do motor encontrou seu parceiro perfeito no sistema de injeção direta, que eleva a eficiência da adição de combustível à mistura, evitando desperdícios antes e depois da queima. Somado às novas tecnologias de lubrificantes, ligas de metal e técnicas de construção, que permitem que o motor trabalhe com menores folgas entre as peças, tem-se a receita perfeita para o motor do futuro.

Alan Mulally, CEO da Ford, demonstrando o apreço pela nova criação
na apresentação do motor EcoBoost 1.0 de 3 cilindros

Na década de 2000, todas as grandes montadoras começaram a trabalhar em novos projetos seguindo essa fórmula, com resultados satisfatórios em vários casos. Mas a Ford foi um pouco mais longe. Não só desenvolveu um pacote de soluções eficientes como criou uma linha de motores totalmente renovada, que até o final de 2013, irá equipar 80% de seus carros movidos a gasolina à venda em todo o mundo. Trata-se da tecnologia EcoBoost, um verdadeiro marco na história da centenária marca de automóveis e, desde que surgiu, um dos melhores exemplos dos benefícios do downsizing na indústria automobilística.

A gama é formada por quatro motores: 1.0 de 3 cilindros, 1.6 e 2.0 de 4 cilindros e 3.5 V6. O plano da montadora é usar cada conjunto para substituir o motor imediatamente acima no tamanho. Assim, o 1.0 EcoBoost substitui o 1.6 convencional; o novo 1.6 substitui o antigo 2.0, o 2.0 EcoBoost entra no lugar que seria ocupado pelos antigos V6 e o novo 3.5 V6 ocupa o espaço dos antigos V8. De acordo com as fichas técnicas de cada um dos motores EcoBoost, os números de desempenho superam os de seus antecessores e ainda consomem 20% menos gasolina, em média.

Ford EcoBoost 1.0 de 3 cilindros: estrela da linha

A Ford explica que tecnologia EcoBoost engloba uma série de soluções como sistema de injeção direta de combustível (com injetores de sete jatos trabalhando sob alta pressão), turbocompressor de baixa inércia refrigerado a água e com controle eletrônico, alta taxa de compressão, pistões refrigerados a óleo, comando variável de válvulas e cuidados especiais nas peças internas que sofrem com o atrito (aneis de pistão de baixa fricção, tratamentos especiais na superfície do pistão, entre outros).

Peças internas do motor receberam tratamentos especiais
para a redução do atrito

Os motores também foram desenvolvidos para serem práticos, sem requerer qualquer cuidado especial. Os conjuntos não precisam ser colocados em ponto morto antes de serem desligados, nem de intervalos especiais de troca de óleo. No geral, a Ford estima que os novos motores possam aumentar a economia de combustível da linha em 20% sem sacrificar o desempenho dos carros.

Apesar da inovação incorporada à produção do EcoBoost ter rendido 125 patentes industriais à Ford, a grande sacada é que a viabilidade técnica de todas as soluções já estava comprovada na prática e totalmente aplicável à produção em grande volume. Foram vendidos mais de 520 mil veículos equipados com esses motores até o final de 2012 e já podemos ver de perto a versão 2.0 a bordo do novo Ford Fusion. É o futuro batendo à nossa porta – e a da sua oficina, em breve.

Três cilindros ao invés de quatro
A Ford nunca produziu motores com menos de quatro cilindros, mas seu primeiro esforço é surpreendente. Seu EcoBoost 1.0 de 3 cilindros é a principal atração da linha e equipa as versões de entrada do Ford Focus europeu, que antes utilizavam motores 1.6 convencionais. Para os mais céticos, é difícil imaginar um carro de 4,36 m de comprimento utilizando um motor cujo bloco cabe inteiro sobre uma folha de papel sulfite. Bem, olhando para os números do pequeno conjunto, acredito que ninguém terá saudades do conjunto aposentado.

Sobra espaço no cofre do Focus…

O EcoBoost 1.0 existe em duas opções: uma com 100 cv de potência máxima e torque de 17 kgfm entre 1400 e 4000 rpm. A segunda opção tem 125 cv e torque de 17 kgfm entre 1400 e 4500 rpm, podendo chegar a 20 kgfm com o uso do overboost. São números equivalentes aos de motores 1.6 e, em relação ao torque, se equipara a alguns conjuntos 1.8. Mas os valores mais surpreendentes anunciados pela fábrica são os de consumo: 20,8 km/l em percurso misto (cidade/estrada) para a versão de 100 cv e 20 km/l para a versão mais potente. As emissões de CO² são igualmente baixas, com 109 g/km para a versão de 100 cv e 114 g/km para a de 125 cv.

… mas não falta desempenho.

Para chegar a tais números, a Ford equipou o 1.0 com turbo de baixa inércia, capaz de girar a até 248 mil rpm. Isso proporciona ao motor força máxima em baixa rotação, o que explica a curva de torque plana a partir de 1.400 rpm. O tubo de exaustão fundido no cabeçote é outro detalhe importante, capaz de reduzir a temperatura dos gases de escape e otimizar a relação ar/combustível em uma faixa mais ampla de rotação, o que também ajuda a economizar combustível.

Outro grande segredo dos motores mais modernos para diminuir o consumo e as emissões de poluentes é melhorar a capacidade do motor em chegar à temperatura ideal. Dados da Ford apontam que motores a gasolina são entre 10 a 12% menos eficientes quando estão frios, enquanto o EcoBoost 1.0 reduz essa margem para 7%. Para isso, o EcoBoost 1.0 tem bloco de ferro fundido, que, como a fabricante explica, esquenta o motor mais rápido que um bloco de alumínio convencional e reduz em 50% a quantidade de energia necessária para atingir a temperatura ideal de trabalho.

Na parte mecânica, o EcoBoost 1.0 tem por natureza uma característica incomum. Por ser um motor com número ímpar de cilindros, precisa ter sua massa balanceada para evitar vibrações. Neste caso, a Ford, em vez de adicionar pesos, adotou o desbalanceamento proposital do volante e da polia, assim, compensando o movimento desigual.

Além disso, tem suas duas correias principais trabalhando imersas em óleo, como os motores movimentados por corrente, assim proporcionando um funcionamento mais silencioso. De acordo com a fabricante, as correias tem a mesma vida útil que o motor,ou seja, não precisam ser trocadas. A bomba de óleo, por sua vez, é controlada pela Unidade de Comando do Motor, trabalhando sob demanda, melhorando a pressão do lubrificante no circuito e diminuindo o atrito interno no motor.

Todo o esforço no desenvolvimento do motor parece estar sendo compensado para a montadora. Dados de vendas da Ford apontam que, nos últimos meses de 2012, 30% das unidades do Focus vendidas no mercado europeu são equipadas com o pequenino e valente motor de 999 cm³. O menor dos EcoBoost ainda equipa os modelos europeus Ford B-MAX e C-MAX, e estreou em 2012 no novo Fiesta.

Quatro cilindros ao invés de seis
Os motores 1.6 e 2.0 da linha EcoBoost são mais convencionais que o “caçula” da linha, mas não merecem menos destaque. Ao contrário do 1.0, os dois conjuntos são totalmente feitos em alumínio, incluindo bloco, cabeçote e cárter, para redução de peso. No caso do 2.0, o motor é 25 kg mais leve que o antigo V6 aspirado que ele substitui. As potências variam entre 150 e 200 cv (1.6) e 203 e 305 cv (2.0). Os dois motores possuem taxa de compressão de 10,0:1.

Ford EcoBoost 2.0, que equipa o Ford Fusion no Brasil

Assim como no restante da linha, o sistema de sobrealimentação, incluindo o coletor de admissão, é projetado para fornecer torque máximo em baixas rotações. O turbocompressor de baixa inércia utilizado no 1.6 atinge 200 mil rpm e gera pressão máxima de 1,17 Bar, fazendo o motor chegar ao torque máximo de 24,4 kgfm entre 1.500 e 4.500 rpm. Já o turbo do 2.0 tem giro máximo de 195.000 rpm e produz 1,10 Bar de pressão. Com isso, o conjunto oferece impressionantes 34,7 kgfm de torque máximo entre 2.000 e 4.500 rpm.

Seis cilindros ao invés de oito
Apesar de ser derivado diretamente do 3.5 V6 Duratec, o maior motor da linha EcoBoost não é o mais convencional. Sua principal atração é o sistema de sobrealimentação biturbo, que utiliza dois compressores pequenos ao invés de um grande. São dois turbos GT15 Honeywell com refrigeração a água, que operam em paralelo, girando a aproximadamente 170 mil rpm e com pressão de até 12 PSI. A fabricante explica que essa configuração evita os atrasos de resposta comuns em motores com turbos grandes, que demoram mais para ganhar velocidade quando operam em baixa rotação.

Ford EcoBoost 3.5 V6: o grandalhão da linha

O ganho dos turbos menores somado à injeção direta, tornam o intervalo de resposta das acelerações imperceptível e aumentam o torque. Conforme os dados divulgados, o conjunto gera 365 cv a 5.500 rpm e torque de 48,4 kgfm entre 1.500 e 5.250 rpm. Para suportar o torque maior, a Ford fez modificações em componentes como bloco, virabrequim, bielas, pistões e válvulas.

Detalhe do coletor de exaustão e de um dos turbos do 3.5 V6

Aplicado no Ford Taurus SHO, um sedã grande que historicamente foi equipado com motores V8 de potência semelhante, o EcoBoost 3.5 V6 consome 25% menos combustível que os motores V8 com os quais concorre diretamente no mercado.

E no Brasil?
Por enquanto, temos apenas uma amostra do que esses motores podem fazer. O novo Fusion vem equipado com o 2.0 EcoBoost com 240 cv, que substitui o 3.0 V6 do modelo anterior, que possuia 243 cv. A mínima diferença de potência, no final das contas, não faz diferença alguma. Para um carro com o tamanho e o desempenho do Fusion o consumo médio declarado pela fábrica de 9,1 km/l (10,9 km/l na estrada) é mais do que satisfatório.

Nigel Mansell (à frente) e Nelson Piquet colocando o Fusion à prova em campanha publicitária

E para provar a esportividade e o desempenho do modelo, a Ford colocou o modelo nas mãos de dois campeões mundiais de F-1 para que resolvessem uma antiga rivalidade. Numa ação de marketing para lançar o modelo no mercado nacional, a fabricante chamou nada menos que Nelson Piquet e Nigel Mansell para uma última corrida entre os dois, a bordo do Fusion. Se já não bastavam adjetivos para o conjunto mecânico do carro, os vídeos são de arrepiar qualquer fã. Os quatro episódios da série estão disponíveis no link https://www.ford.com.br/fusiongp