O que o futuro nos reserva

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Karina Autopress
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Motor a vapor, ontem e hoje

- O motor a vapor, que gerou a Revolução Industrial, praticamente parou de existir na primeira década do Século XX – mas desde então, de tempos em tempos, alguém apresenta um “desenvolvimento revolucionário” que, em suas palavras, “trará o motor de volta aos automóveis”. Até hoje, esses desenvolvimentos revolucionários não funcionaram e ele continua no passado.

A própria GM, em seus laboratórios de pesquisas, nas décadas de cinqüenta e sessenta, “brincou” muito com a idéia, mas acabou desistindo. O problema é sempre o mesmo: transferir a energia de um combustível fóssil à água, esquentá-la para produzir vapor e usar o vapor para fazer trabalho mecânico, sempre gera tremendas perdas térmicas, levando a eficiência lá para baixo.

Passando de idéias a trabalho metódico, passo a passo, de pesquisas e desenvolvimento, a IAV alemã, de Berlim, estuda o motor a vapor em seus problemas principais. Fez um primeiro motor experimental, monocilíndrico, para o qual desenvolveu controles eletrônicos avançados, sistema de lubrificação específico, novas tecnologias de vedação e novos materiais. Por trás de todo esse trabalho, uma premissa básica foi confirmada: é potencialmente o motor de combustão mais “limpo” que existe, com tão poucas emissões que duas ou três pessoas dentro do veículo emitirão mais poluentes do que o próprio motor.
Níveis SULEV, de veículo de emissões super ultra baixas, são facilmente atingíveis. Além disso, o motor a vapor é o de melhor torque por unidade de deslocamento e o que mais se aproxima dos melhores diesel em termos de consumo de combustível.

Depois do monocilíndrico, a IAV fez o que chama de ZEE03 zero emissions engine, motor de emissões zero, três cilindros, dois tempos e um litro de deslocamento 992 cm3, que desenvolve 67 cv a 2.000 rpm e 30 kgm de torque. Num carro compacto, transmissões longas, acelerações fortes e velocidades não muito altas. Problemas: o motor a vapor, com todos os seus sistemas auxiliares, é mais volumoso do que um motor Otto ou mesmo um diesel; não permitir que a água congele em locais ou épocas de temperaturas abaixo de zero; maior e tradicional, a demora do “tempo de partida”, que o coloca em posição semelhante à das células de combustível.

A própria IAV admite: ainda há muito trabalho a ser feito antes que se possa colocar esse motor em produção.

Michelin IRS

“Desacopla passivamente o movimento de rolamento do carro da inclinação da roda” – com essa definição, a Michelin francesa explica seu novo projeto de um sistema de suspensão traseira independente, que eles chamam de “novo sistema de eixo com contato otimizado de banda de rodagem”, tanto em curvas como sobre piso incorreto. Se realmente ficar provado que o sistema da Michelin funciona, como tudo faz parecer que sim, a Michelin terá resolvido um problema antiqüíssimo: quando se deseja que as rodas traseiras fiquem perpendiculares ao solo ao subir e descer de uma lombada ou outro obstáculo, elas tradicionalmente perdem o contato nas curvas. Nas palavras do engenheiro-chefe da Michelin, Michel Bondelet, o novo sistema de suspensão “desacopla a cambagem de rolamento da cambagem de deslocamento vertical”.

O “segredo” da suspensão da Michelin é um berço móvel, com dois braços localizadores e várias buchas, que deixa as rodas trabalharem independentemente da inclinação da carroçaria, ao mesmo tempo em que mantêm a geometria ideal para conservar as rodas perpendiculares ao piso ao subir e descer de obstáculos. O resultado, diz a Michelin, é um aumento de 10 a 15% na estabilidade em curvas, já que as rodas podem agora “inclinar para dentro como uma motocicleta”, otimizando o contato com o piso e deixando os pneus com a máxima adesão ao solo. Outra grande vantagem, lógica quando se pensa nisso, é que os pneus vão durar mais. O sistema pode ser utilizado em estrutura monocoque ou de chassi separado de carroçaria – mas as relações de seu sub-chassi com os outros elementos mecânicos da estrutura, por serem extremamente complexa, exigem novos parâmetros de desenho - a nova suspensão não deve ser agregada a um chassi já existente.

Freios silenciosos

Se você passar um dedo molhado pela beira de um copo, após alguns segundos vai ouvir um som como o de um assobio de alta intensidade. Este é o princípio e a razão do ruído que os freios fazem ao serem acionados, com as lonas encostando nos tambores ou as pastilhas de encontro aos discos. Quanto maior e mais pesado o veículo, tanto mais alto o ruído, já que a frenagem é feita com mais quantidade não intensidade de força, isto é, a mesma força aplicada a uma área bem maior. Se você estiver numa plataforma ferroviária e o trem expresso chegar, o ruído gerado será suficiente para que você tenda a colocar as mãos sobre os ouvidos, protegendo-os.

A intensidade do assobio entre o dedo e o copo, e a do grito da frenagem, é determinada pela forma estrutural do copo e do disco: quando a pastilha atrita contra o disco, este, como o copo, começa a vibrar dentro da gama audível, a dois quilohertz, e o ouvido humano o nota como um grito desagradável. Os pesquisadores do laboratório de acústica da DaimlerChrysler estão modificando a estrutura dos discos de freio, tentando eliminar o ruído gerado mesmo em condições de frenagens de emergência, por meio da remoção de uma certa quantidade de material no interior do disco. O disco, em si, é formado por duas placas, entre as quais estão 35 escoras, ou estais – as nervuras de resfriamento.

Como espinhas de peixe, essas nervuras estão alinhadas adjacentemente, do perímetro para o centro. Os pesquisadores pegaram seis delas, uma a cada 60 graus da outra, e desbastaram seu exterior, deixando com isso o disco mais “mole” exatamente nesses pontos. Quando excitado pelas pastilhas, o disco passou a vibrar a uma freqüência menor nesses pontos, a 1,9 kHz, em contraste com 2,0 kHz dos pontos não desbastados. O disco, girando, precisa de uma certo tempo até atingir vibração constante a qualquer uma dessas duas freqüências – mas como os “pontos” do disco mudam em décimos, centésimos ou mesmo milésimos de segundo, dependendo da velocidade do veículo, eles não chegam a atingir uma vibração constante, e o grito é eliminado.

O laboratório acústico usa o laser para medir as vibrações do disco em giro, e o computador a ele conectado registra com grande precisão as freqüências em mutação constante. Os pesquisadores utilizam essa tecnologia de mensuração para modificar o interior do disco até conseguirem uma unidade com operação silenciosa. Num disco convencional, uma freqüência audível um grito é gerada com meia rotação do disco. No disco com estrutura interior modificada, a freqüência é mudada a cada um sexto de rotação.

O resultado é uma frenagem silenciosa.

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José Luiz Vieira é engenheiro automobilístico e jornalista, diretor de redação da revista Carga & Transporte e do site TechTalk www.techtalk.com.br, sócio-proprietário da empresa JLV Consultoria e um dos mais respeitados jornalistas especializados em automóveis do Brasil. Trabalhou como piloto de testes em várias fábricas e foi diretor de redação da revista Motor3. E-mail: joseluiz@jlvconsultoria.com.br

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