Emissões

Alternativa ao Diesel? A Delphi tem uma solução

Alternativas ao Diesel procuram-se! A Delphi propõe solução aos construtores europeus para reduzir dependência dos Diesel das suas gamas.

Se acompanham a Razão Automóvel, não é novidade quando afirmamos que os motores Diesel estão ameaçados de extinção. O Dieselgate aconteceu há dois anos, mas ainda estamos a assistir às consequências do evento. O recurso ao Diesel para reduzir as emissões de COestá em causa, como até a sua própria existência.

O “velho” problema/solução

Os elétricos não são solução a curto prazo, pelo que os construtores terão no “velho” motor de combustão interna o principal recurso tecnológico para cumprir as metas de redução de emissões vigentes. Já aqui referimos algumas possibilidades, fosse no campo dos motores de combustão da próxima geração – SKYACTIV-X da Mazda, o VC-T da Nissan ou o Freevalve da Koenigsegg -, ou até no campo dos combustíveis como o eFuel da Bosch.

No meio de tantas incertezas, há uma certeza: estes avanços nos motores de combustão vão ser acompanhados por crescentes níveis de hibridização. É neste cenário que entra a Delphi, a gigante que fornece à indústria automóvel soluções no campo dos componentes.

48V + Desativação dos cilindros = 19% redução nos consumos

A solução da Delphi passa por unir duas soluções tecnológicas emergentes: os semi-híbridos (mild hybrids) com os sistemas elétricos de 48V e um novo tipo de desativação de cilindros que a empresa denomina Dynamic Skip Fire.

Os sistemas de 48V começam a chegar ao mercado – o novo Audi A8 integra-o em todas as motorizações, por exemplo (mas a estreia coube ao Audi SQ7). Eles permitem “alimentar” os sistemas start-stop, os mais variados periféricos – bomba de água, radiador, ar condicionado -,  os travões, direção e até turbos, aumentando a eficiência energética dos motores. No entanto, não substituem o sistema elétrico de 12V dos automóveis atuais. Esses continuarão a lidar com a iluminação e os sistemas de infoentretenimento.

Como funciona?

O sistema substitui também o motor de arranque e alternador por um motor-gerador – que está ligado à cambota por uma correia -, e possui uma bateria de iões de lítio para armazenar energia. Não permite propulsão elétrica, mas liberta o motor de combustão interna de alimentar uma panóplia de sistemas elétricos, como o assiste em arranques ou até quando “esmagamos” o acelerador,  providenciando um “boost” de binário temporário.

Segundo a Delphi, os semi-híbridos permitem 70% dos ganhos de poupança de combustível dum híbrido convencional com apenas 30% dos custos. Com custos concorrenciais, ao nível dos Diesel, os semi-híbridos deverão tornar-se na solução tecnológica mais comum ao entrarmos na próxima década.

Delphi - protótipo 48V com Dynamic Skip Fire @ Delphi

Desligar um cilindro quando não é necessário

O que a Delphi propõe é unir o sistema de 48V com outra tecnologia já apresentada por eles – Dynamic Skip Fire. Por detrás deste nome esconde-se um novo tipo de tecnologia de desativação de cilindros. Basicamente em vez de desligar uma bancada completa de cilindros – como num V8 -, este sistema decide na hora se determinado cilindro é ou não ativado.

Caso o sistema determine que não vale a pena injetar combustível num cilindro, analisando determinado conjunto de pârametros, faz com que as válvulas de admissão e escape permaneçam fechadas. Como o sistema funciona controlando a vela de ignição, apenas os motores a gasolina são compatíveis com esta solução.

Apesar de os benefícios desta tecnologia serem mais visíveis em motores de maiores dimensões e com maior número de cilindros, o protótipo apresentado (nas imagens) recorre a um quatro cilindros turbo.

Segundo a Delphi, a combinação destas duas tecnologias pode incrementar a poupança de combustível dum motor a gasolina até 19% em condução urbana e 14% em autoestrada, de acordo com o ciclo mais exigente norte-americano, definido pela EPA. Tais valores colocam-no em paridade com um motor Diesel atual.

Tecnologia já está pronta, mas não deverá chegar antes de 2020

Ambas as tecnologias podem ser usadas separadamente, mas complementam-se incrementando a eficiência do propulsor tanto em carga baixa como alta. Segundo a Delphi, pode ser a solução, sobretudo na Europa, para fazer face à dependência do Diesel de alguns construtores.

O sistema semi-híbrido de 48V não apresenta muitos benefícios no ciclo de teste da EPA, mas a combinação destas duas tecnologias é a metadona que a Europa precisa para sair do seu vício do Diesel.

Dave Sullivan, analista da AutoPacific

Os Diesel ainda são a maioria das vendas de muitos construtores na Europa, sobretudo os premium, apesar de as vendas estarem a decair. O cerco aos Diesel que temos assistido obrigará os construtores a adotarem esta solução ou similares para não só conseguirem cumprir as metas de emissões, como manter a performance comercial. Também a China – que também está a implementar metas agressivas de redução de emissões – pode ser factor decisivo na adopção desta tecnologia.

Segundo a Delphi, citando dados da IHS Markit, os elétricos tomarão progressivamente, a longo prazo, o lugar dos motores de combustão, pelo que não os substituirão de imediato. Logo é necessário outro tipo de soluções.

Mas…

Apesar dos custos da implementação serem equiparáveis – senão mais baixos – aos de um Diesel atual, existe um ponto que pode afastar os construtores do recurso simultâneo das duas tecnologias. O Dynamic Skip Fire implica um custo adicional de 350€ por veículo, mas não refere os potenciais custos de redesenhar as cabeças dos motores para integrar o sistema. Caso se queira integrar este sistema num motor existente, novas passagens de óleo podem ser necessárias assim como espaço para adicionar um solenóide por cada cilindro.

No entanto caso adoptem esta solução, segundo Mary Gustanski, a Vice-Presidente de Engenharia da Delphi, as emissões de CO2 serão equivalentes às do Diesel, mas com performances superiores.

 

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