Artigo

O que há por trás dos novos motores downsizing turboalimentados

 

Texto: Fernando Landulfo
Fotos: Fernando Landulfo

 

Não há como negar. Os veículos populares estão sendo equipados com uma nova geração de motores. E segundo as montadoras, não se trata de modismo. Eles vieram para ficar. Eles são fisicamente muito pequenos (1.0 com 3 ou 4 cilindros) e de peso bastante reduzido.

 

No entanto, devido à utilização de tecnologias de ponta – fabricação em ligas especiais de alumínio, injeção direta de combustível, superalimentação (turbo) controlada eletronicamente e variação de fase no(s) comando(s) de válvulas –, não só é possível tirar bastante potência dos mesmos, como também reduzir ainda mais o consumo de combustível e a emissão de poluentes.

 

Volkswagen 1.0 TSI Total Flex

 

Como exemplo pode ser citado o novo motor Volkswagen 1.0 TSI Total Flex, da família EA211, que equipa o modelo up! TSI. Segundo a montadora, um dos mais avançados do mundo e o mais moderno produzido no Brasil: o primeiro motor Flex superalimentado, equipado com injeção direta de combustível.

 

No que diz respeito a robustez e durabilidade, itens de grande importância na visão dos consumidores e dos Guerreiros das Oficinas, o fabricante afirma que esse motor foi submetido a testes em dinamômetro que somaram mais de 14.600 horas. Um número bastante expressivo.

 

Com uma taxa de compressão de 10,5:1, 3 cilindros e uma cilindrada de 999 centímetros cúbicos, apresenta uma potência máxima que varia de 101 cv (74
kW) a 5.000 rpm (gasolina) a 105 cv (77 kW) a 500 rpm (etanol). O torque máximo é de 16,8 kgf.m (gasolina ou etanol), disponíveis a partir de 1.500 rpm.

 

Segundo o fabricante, esse motor é repleto de inovações tecnológicas:

 

• Injeção direta de combustível (já conhecida do “Guerreiro das Oficinas”):
o combustível é injetado sob alta pressão (250 bar) diretamente na câmara de combustão. Muito mais precisa do que as tradicionais injeções indiretas, ainda bastante utilizadas no mercado. Utiliza uma bomba elétrica de baixa pressão, dotada de módulo de controle eletrônico, comandado pela central de gerenciamento do motor (ECU), que ajusta continuamente a pressão do combustível para todas as condições de funcionamento do motor e uma bomba de alta pressão, acionada pelo comando de válvulas de admissão e também controlada pela ECU.

 

• Nova geometria dos dutos de admissão e da câmara de combustão que ajudam na formação da mistura.

 

• Utilização de injetores de 5 orifícios, que realizam múltiplas injeções em cada cilindro a cada ciclo do motor.

 

• Vela de ignição centralizada entre as válvulas de admissão e escape, tendo o seu eletrôdo sempre direcionado para o injetor (facilita a formação da frente de chama e dá maior velocidade e eficiência à queima da mistura.

 

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• Utilização de um sensor de etanol na linha de combustível: posicionado antes da bomba de alta pressão, identifica exatamente o tipo de combustível que vai ser queimado, prevenindo a ocorrência de picos de pressão e auxiliando na partida a frio.

 

• Coletor de admissão fabricado em material polimérico de alta resistência e baixa rugosidade, garantindo fluxo de ar com baixa restrição.

 

• Turbocompressor compacto e intercooler arrefecido a água: as dimensões reduzidas do turboalimentador e a sua válvula de alívio (wastegate), controlada eletronicamente, favorecem o melhor aproveitamento do torque em todas as faixas de utilização e reduzem o retardo de acionamento (lag).

 

• Bloco ultra-rígido de alumínio leve fundido, tornando-o 10 kg mais leve do que os equivalentes de quatro cilindros. Possui canais adicionais para retorno de óleo do turbocompressor e radiador de óleo.

 

• Conjunto de corpo de borboleta e acelerador do tipo eletrônico (E-GAS).

 

• Coletor de escape integrado ao cabeçote. Forma uma peça única, tendo o seu próprio circuito de arrefecimento líquido: o líquido de arrefecimento atinge a temperatura ideal de funcionamento mais rapidamente durante a fase fria do motor, além de facilitar a desmontagem e remontagem do conjunto. Durante a utilização em regime, proporciona um controle preciso da temperatura dos gases de escape na entrada do catalisador.

 

• Catalisador instalado logo na saída do coletor de escape: atinge rapidamente sua temperatura adequada de operação (reduz as emissões durante o aquecimento do motor).

 

• Cilindros com 74,5 mm de diâmetro e 76,4 mm de curso, permitindo melhor enchimento da câmara de combustão.

 

• Virabrequim de baixa massa e pouco atrito com quatro contrapesos: Permite a redução da carga sobre os mancais principais.

 

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• Pistões de alumínio e bielas forjadas têm peso reduzido.

 

• Duplo comando de válvulas variável na admissão e no escape (quatro válvulas por cilindro). A variação das válvulas é contínua, permitindo uma variação máxima, na admissão, de até 50 graus em relação ao ângulo do virabrequim. Já o comando de escape permite até 40 graus de variação.

 

• Válvulas acionadas por balancins roletados (RSH, sigla para o termo alemão rollenschlepphebel), que minimizam o atrito.

 

• Triplo circuito de arrefecimento com duas válvulas termostáticas: permite temperaturas diferentes para o bloco e para o cabeçote (a temperatura de arrefecimento do cabeçote é menor, o que minimiza a possibilidade de detonação). O intercooler e o turboalimentador são resfriados por circuito alimentado por uma bomba elétrica.

 

• Correia dentada para o acionamento das válvulas e polias triovais: permitem a estabilização da força na correia dentada e de sua flutuação angular, minimizando o atrito e vibração, aumentando a durabilidade do sistema.

 

Uma boa notícia para os “Guerreiros das Oficinas”: com exceção da troca da correia dentada, acesso ao sistema de gerenciamento eletrônico e manuseio do sistema de alta pressão de combustível, que exigem equipamentos especiais, a remoção, reinstalação, desmontagem e montagem do conjunto pode ser feita com ferramentas convencionais. Os procedimentos de manutenção também são bastante simples. Logo, não há o que temer.

 

Ford 1.0 EcoBoost

 

O motor superalimentado de 3 cilindros e 12 válvulas da Ford, 1.0 EcoBoost, disponibiliza uma potência de 125 cv a 6000 rpm e torque de 17,3 kgfm a 1400 rpm.

 

Segundo o fabricante, esse motor traz como inovações:

 

• Injeção direta de combustível.
• Turboalimentador que pode chegar a 248.000 rpm
• Duplo comando variável de válvulas (admissão e escape).
• Bomba variável de óleo.
• Acionamento das válvulas por correia banhada em óleo.
• Coletor de escapamento integrado ao cabeçote.
• Sistema duplo de aquecimento e arrefecimento.
• Sistema de resfriamento dos pistões por jato de óleo.

 

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Hyundai Kappa 1.0 turbo

 

Por sua vez, a Hyundai apresenta o motor Kappa 1.0 turbo. Com 3 cilindros, 12 válvulas, tecnologia Flex e taxa de compressão de 9,5:1, apresenta uma potência máxima que varia de 105 cv a 6.000 rpm. O torque máximo é de 15 kgf.m a 1.550 rpm.

 

Segundo o fabricante, esse motor é repleto de inovações tecnológicas:

 

Duplo comando de válvulas variável na admissão.
 
• Virabrequim desalinhado em relação aos pistões, o que reduz o atrito.
• Corrente para o acionamento das válvulas.
• Turbo compressor compacto, que pode chegar a 280.000 rpm, válvula de alívio (wastegate) controlada eletronicamente. Arrefecimento feito por galeria de óleo exclusiva.
• Intercooler de alta eficiência é arrefecido a ar.
• Sistema de injeção com pressão aumentada (3,8 bar) e injetores de 10 furos.
• Bomba de óleo de 2 estágios.

 

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Em todos esses motores, uma atenção extra deve ser dada a alguns detalhes:
 

• As especificações do óleo lubrificante empregado, assim como o período de troca.
• As especificações do aditivo empregado no circuito de arrefecimento, assim como a dosagem e o período de troca.