Nissan revela o motor de combustão interna mais eficiente de todos

Os motores a gasolina mais eficientes dos nossos dias atingem uma eficiência térmica de 40% (a maioria, no entanto, estão vários pontos percentuais abaixo), mas a Nissan diz ter um protótipo de motor de combustão interna a gasolina capaz de atingir os 50%, um valor até superior ao dos motores Diesel (que andam entre os 43-45%).

Ter um elevado nível de eficiência térmica — o aproveitamento na conversão da energia térmica, proveniente da reação química da combustão, em energia mecânica — é fundamental para reduzir os consumos/emissões de CO₂. No entanto, para alcançar este valor elevado de 50% de eficiência, a Nissan alterou o objetivo do motor de combustão.

Esse novo objetivo passa por deixar de servir como propulsor do veículo (onde está ligado às rodas) e passar a servir apenas como um gerador (não está ligado às rodas) de energia para um motor elétrico de tração.

Um motor a gasolina mais eficiente para servir… os elétricos

Não admira, portanto, que este anúncio tenha surgido sob o manto da tecnologia e-POWER (tecnologia híbrida) da Nissan, que já serve modelos como o Note e servirá também a terceira geração do Nissan Qashqai.

Como já referimos em várias ocasiões, os modelos e-POWER da Nissan são, fundamentalmente, veículos elétricos. Porém, a energia elétrica de que necessitam para funcionar não provém de uma grande, pesada e cara bateria, mas sim de um motor de combustão interna que assume o papel de gerador. Ainda existe uma bateria, é certo, mas é bem mais pequena, servindo esta para armazenar a energia produzida pelo motor térmico.

STARC, o motor protótipo

Passando a ser apenas um gerador, é possível limitar o funcionamento do motor térmico ao regime de rotações e cargas mais eficiente deste. É o primeiro passo para atingir os 50% de eficiência térmica. A Nissan mostra agora os próximos passos para atingir tão ambicioso objetivo, ao abrigo do desenvolvimento da próxima geração da tecnologia e-POWER, tendo já resultado num motor-protótipo, o STARC.

STARC é um acrónimo para “strong, tumble and appropriately stretched robust ignition channel” — mesmo com esta descrição, ficámos algo perdidos… De acordo com a Nissan, podemos traduzir isto livremente em algo como “câmara de ignição robusta e especificamente desenhada e alargada”.

Descodificando o significado disso tudo, o trabalho dos engenheiros da Nissan concentrou-se, essencialmente, na aceleração do fluxo de admissão da mistura de ar-combustível no interior do cilindro durante a ignição, o que vai permitir uma combustão mais completa de uma mistura de ar-combustível mais diluída com uma taxa de compressão mais elevada.

Algo que não tem sido possível de conseguir num motor térmico que seja usado como propulsor. Este tem de responder a constantes variações de carga e potência a cada momento (aceleração, desaceleração, declives), o que obriga a compromissos nos seus parâmetros de funcionamento (fluxo da mistura no cilindro, o tempo da ignição e a taxa de compressão). A sua eficiência fica assim comprometida.

Todos esses entraves desaparecem quando o motor térmico passa a ser um gerador, em que passa a funcionar apenas no regime de rotações e cargas ideais onde é mais eficiente (num intervalo bem mais limitado), permitindo, desde logo, menores consumos e emissões.

Os resultados dos primeiros testes de desenvolvimento num motor multicilindros são promissores. Foi alcançada uma eficiência de 43% ao usar um método de diluição EGR (válvula de recirculação dos gases de escape) e 46% com a aplicação de uma mistura pobre de ar-combustível (ou seja, com uma mistura onde há mais ar que combustível em relação à mistura ideal para a completa queima do combustível).

Os 50% de eficiência térmica do novo motor STARC são atingidos quando estas medidas são combinadas com tecnologias de recuperação de calor residual e com um funcionamento do motor a uma carga e rotação constantes. Resta agora esperar mais algum tempo para a introdução deste motor térmico especializado.

Fernando Gomes

Entrou no universo dos automóveis através do design, hoje expressa a sua paixão pelo automóvel na escrita.

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