Técnica

Fiat. A marca que «inventou» os motores Diesel modernos

Foram as marcas alemãs e francesas que mais dividendos retiraram da «febre dos Diesel». Mas foi em Itália que se deram os verdadeiros passos para viabilizar este ciclo de combustão inventado por Rudolf Diesel.

Hoje em desuso, devido aos custos das tecnologias que reduzem as emissões, os motores Diesel eram, até há bem pouco tempo, os «heróis» da indústria automóvel. Ganhavam em Le Mans (Peugeot e Audi), venciam nas vendas, e conquistavam milhões de consumidores. Mas poucos saberão que a Fiat foi a marca que mais contribuiu para a evolução dos Diesel tal como os conhecemos hoje.

Este artigo é sobre esse contributo. E é um artigo longo, talvez até demasiado longo.

Mas sinceramente, acho que vale a pena perdermos uns minutos de vida, a escrever (e a ler…), alguns dos episódios que marcaram a vida de uma motorização que já foi bestial e agora é… uma besta!

Em poucas palavras: o vilão mais odiado de sempre por todas as associações que têm «verde» no nome.

Longa vida aos Diesel!

Toda a gente na Europa

E então? Estávamos todos enganados quanto às virtudes desta solução?! A resposta é não.

Os baixos consumos aliados ao custo inferior do gasóleo, o binário disponível desde baixa rotação e a crescente agradabilidade de condução eram (e em alguns casos continuam a ser) fortes argumentos para os consumidores — acabei de testar um BMW com um motor 3.0 litros Diesel e só um louco poderá dizer mal daquele motor.

Do mais pequeno utilitário, até ao mais luxuoso executivo, a indústria automóvel europeia tinha uma dieta à base de gasóleo. Tanto ou tão pouco que nem as míticas 24 Horas de Le Mans escaparam à «dieselmania». A nível fiscal também se fez um pouco de tudo para que este combustível fosse o preferido das empresas e dos consumidores particulares. Em Portugal ainda é assim.

Contextualização precisa-se…

Sempre que falo dos motores Diesel insisto em fazer esta contextualização porque, de um momento para o outro, parece que os Diesel são os piores motores do mundo e que nós fomos todos estúpidos por ter um carro a Diesel na garagem. Não fomos. Estou muito satisfeito com o meu «velhote» Mégane II 1.5 DCi de 2004…

NÃO! Não são os piores motores do mundo e não, tu não és estúpido.

Foram as normas ambientais cada vez mais restritivas (aceleradas pelo escândalo das emissões), aliadas à evolução das mecânicas a gasolina, bem como a mais recente ofensiva dos motores elétricos, que têm ditado a morte lenta desta solução. As instituições europeias que outrora fomentavam os Diesel, são as mesmas que hoje querem um divórcio litigioso com estes motores, uma espécie de “a culpa não é tua, fui eu que mudei. temos de acabar…”.

Vamos fomentar os Diesel. E depois dizer que já não prestam.
Algures em Bruxelas.

Confesso que sinto algum desconforto quando vejo políticos a apontar soluções, quando na verdade deviam limitar-se a apontar metas — devem ser os construtores a trilhar o caminho que julgam mais correto para atingir os objetivos propostos pelo poder político e não o contrário. Da mesma forma que outrora nos «venderam» que os Diesel eram a melhor solução (e não eram…), hoje tentam vender-nos as motorizações elétricas. Podem estar errados? O passado diz-nos que é uma possibilidade.

Até porque nem toda a gente parece satisfeita com o caminho que as instituições europeias estão a trilhar. A Mazda já anunciou uma nova geração de motores de combustão tão eficientes como os motores elétricos; Carlos Tavares, CEO da PSA, também já partilhou as suas inquietações; e ainda esta semana foi Linda Jackson, Diretora Executiva da Citroën, a baixar as expectativas sobre as motorizações elétricas.

Soluções à parte, estamos todos de acordo que o fundamental é reduzir o impacto ambiental da mobilidade no planeta. Talvez os motores de combustão possam fazer parte da solução e não do problema.

Quando o Diesel era o pior motor do mundo

Hoje não são os piores motores do mundo, mas já foram. Os Diesel já foram os parentes pobres dos motores de combustão — para muitos, continuam a ser. E feita esta gigantesca introdução (com algumas críticas pelo meio…), é sobre isso mesmo que vamos falar: a evolução dos motores Diesel. De piores motores do mundo, para melhores do mundo (na Europa)… para piores motores do mundo novamente.

É uma história com um final triste porque como bem sabemos, a personagem principal vai morrer… mas a sua vida merece ser contada.

Vamos esquecer a parte do nascimento do motor Diesel porque não tem muito interesse. Mas em breves palavras o motor Diesel, também conhecido por motor de ignição por compressão, foi uma invenção de Rudolf Diesel, que data dos finais do séc. XIX. Continuar a falar do seu nascimento obrigar-me-ia a falar de conceitos de termodinâmica (como sistema adiabático) para percebermos como é que comprimindo um combustível ocorre uma ignição. Mas eu quero mesmo é chegar à parte em que a Fiat pega no conceito e transforma-o para melhor.

Rudolf Diesel
Rudolf Diesel. O pai dos motores Diesel.

Por isso vamos avançar radicalmente umas décadas e dizer que até à década de 80, o motor Diesel foi o patinho feio da indústria automóvel. Aborrecido, poluente, pouco potente, demasiado ruidoso e fumarento. Uma desgraça!

Estamos confortáveis com esta generalização? Se a resposta for não, faz uso da caixa de comentários.

Foi então que o Diesel conheceu uma bela italiana

Conhecem a história do Príncipe Sapo, mundialmente popularizada pelos irmãos Grimm? Pois bem, o nosso «sapo de serviço» é o motor Diesel (sim, ainda há dois parágrafos atrás era um patinho feio…). E como qualquer sapo verdadeiro, também o motor Diesel tinha poucos atributos dignos de nota. Foi então que o «nosso» sapo conheceu uma bela dama de origem italiana, princesa do condado de Torino, a Fiat.

Ela deu-lhe um beijo. Não foi um «beijo francês» (aka french kiss) mas foi um beijo apelidado de unijet.

E com a história dos beijos acabaram-se as analogias porque senão perco-me. Mas estava a ser fácil acompanhar a história não estava?

Se não estava, o que eu queria dizer é que os Diesel eram uma desgraça até ter aparecido a Fiat. Não foi nem a Mercedes-Benz, nem a Volkswagen, nem a Peugeot, nem a Renault, nem nenhuma outra marca que transformou os motores Diesel numa tecnologia verdadeiramente capaz de animar um automóvel. Foi a Fiat! Sim, a Fiat.

É aqui que a nossa história começa (verdadeiramente)

A Fiat começou a interessa-se pelos motores Diesel em 1976. Foi neste ano que a marca italiana começou a desenhar soluções tecnológicas para o motor Diesel, talvez impulsionada pela crise petrolífera de 1973.

A primeira dessas soluções a chegar ao mercado foi a injeção direta. Tivemos de esperar até 1986(!) para conhecer os primeiros resultados de todos estes anos de investimento. O primeiro modelo a recorrer a um motor Diesel de injeção direta foi o Fiat Croma TD-ID.

O Fiat Croma TD-ID recorria a um motor Diesel de quatro cilindros com a avassaladora potência de… 90 cv. Naturalmente, toda a gente sonhava com outra versão, o Croma Turbo i.e. que recorria a um motor 2.0 litros turbo a gasolina com 150 cv. O barulho característico do turbo (psssttt…) faziam as delicias dos condutores mais despachados.

Primeiros passos da tecnologia Unijet

O Fiat Croma TD-ID foi o primeiro passo convicto, rumo à revolução tecnológica nos motores Diesel. Com a injeção direta conseguiram-se importantes avanços em termos de rendimento mas o problema do ruído mantinha-se. Os Diesel continuavam a ser barulhentos — demasiado barulhentos!

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Foi então que a Fiat se viu perante uma encruzilhada. Ou aceitavam a natureza ruidosa dos motores Diesel e estudavam formas de isolar as suas vibrações do habitáculo ou atacavam o problema de frente. Adivinha qual foi a opção que tomaram? Exatamente… olé!

Parte do ruído produzido por estas mecânicas tinha origem no sistema de injeção. Por isso, foi por aí que a Fiat atacou o problema, desenvolvendo um sistema de injeção mais silencioso. E o único sistema de injeção capaz de cumprir este objetivo baseava-se no princípio de «rampa comum» — hoje conhecido por common rail.

O princípio do sistema common rail, é relativamente simples de explicar (não é nada…).

O princípio basilar do sistema common rail nasceu na Universidade de Zurique, e a Fiat foi a primeira marca a colocá-lo em prática num automóvel ligeiro. A ideia base deste conceito é bastante simples, e parte do seguinte princípio: se bombearmos o gasóleo continuamente para um reservatório comum, esse reservatório transforma-se num acumulador hidráulico, uma espécie de reserva de combustível pressurizado, substituindo assim as ruidosas bombas injetoras unitárias (uma por cada cilindro).

A vermelho, o gasóleo armazenado na rampa de injeção a alta pressão.

As vantagens são inequívocas. Este sistema permite a pré-injeção do gasóleo e o controlo da pressão da injeção independentemente da rotação ou carga do motor.

Em 1990 este sistema entrou finalmente na fase de pré-produção, com os primeiros protótipos a serem testados em banco de ensaio e em condições reais. Foi aqui que começaram os problemas…

Os préstimos da Bosch

Em 1993 a Magneti Marelli e Fiat Research Center, chegaram à conclusão que não tinham a experiência nem o dinheiro necessário para transformar este conceito experimental num sistema de produção em massa. A Bosch tinha.

Foi então que a Fiat vendeu a patente desta tecnologia à Bosch, num negócio avaliado em 13,4 milhões de euros — de acordo com valores da Automotive News. Em 1997 era lançado o primeiro motor Diesel com tecnologia common rail da história: o Alfa Romeo 156 2.4 JTD. Tratava-se de um motor de cinco cilindros com 136 cv de potência.

Assim que foi lançado, os elogios não tardaram e a indústria rendeu-se a esta nova tecnologia. Estava inaugurada uma nova era nas motorizações Diesel.

Tudo tem um preço…

A venda da patente permitiu o desenvolvimento mais rápido desta tecnologia, mas também permitiu à concorrência «jogar as mãos» a esta tecnologia muito mais cedo.

Passados todos estes anos o debate mantém-se: será que a Fiat desperdiçou a possibilidade de faturar milhares de milhões de euros com este sistema, e ganhar uma vantagem gigantesca face à concorrência? A Bosch, que ficou com a patente desta tecnologia chegou a vender mais de 11 milhões de sistemas common rail num só ano.

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Com a chegada do novo milénio chegaram também as motorizações Multijet, que ao contrário do sistema Unijet, permitia até cinco injeções de combustível por ciclo, o que aumentava significativamente o rendimento do motor, resposta a baixa rotação, economia de combustível e redução das emissões. Os Diesel entravam definitivamente «na moda» e todos recorriam a esta solução.

Aprender com os erros do passado?

Em 2009 a Fiat voltou a revolucionar a tecnologia dos motores de combustão, ao apresentar o sistema MultiAir. Com este sistema a eletrónica chegou a um componente que toda a gente pensava estar para sempre entregue à mecânica: o controlo das válvulas.

multiair
Tecnologia italiana.

Este sistema, ao invés de recorrer a uma árvore de cames para controlar a abertura das válvulas diretamente, recorre a atuadores hidráulicos, que aumentam ou diminuem a pressão no sistema hidráulico influenciando a abertura da válvula. Desta forma é possível controlar a amplitude e o tempo de abertura de cada válvula de admissão separadamente, mediante o regime do motor e as necessidades de determinado momento, fomentando assim a economia de combustível ou o rendimento máximo da mecânica.

Mais ninguém tem acesso a esta tecnologia, além da Fiat e do Grupo Jaguar-Land Rover. Aprender com os erros do passado?

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