Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas MOTOR DE COMPRESSÃO VARIÁVEL DA FEV NORTH AMERICA – Autoentusiastas

A empresa FEV North America está mostrando no Congresso da SAE em Detroit um motor de compressão variável que deverá entrar em produção em cerca de três anos.

Há protótipos em testes de rua tanto na Europa quanto nos Estados Unidos, disse  Dean Tomazic, vice-presidente executivo da empresa.

O sistema usa um excêntrico na cabeça da biela, variando o comprimento desta a partir do movimento deste de um lado ao outro, melhorando a eficiência de queima, o consumo e a emissão de poluentes em números entre 3% e 6 %.

Diferente do sistema testado pela Saab no ano 2000,  que era infinitamente variável, o projeto da FEV alterna entre duas posições, que permite variar a compressão em 9:1 ou 13:1, no motor que está em testes.

A solução é perfeita para motores movidos a mais de um combustível como os flexíveis que temos no Brasil, bem como nos motores a gasolina e gás, variando a taxa de compressão para a menor no uso do combustível com maior poder calorífico, como a gasolina em relação ao álcool.

O sistema da FEV usa um interruptor que controla uma válvula de 3 vias para alterar o caminho de óleo dentro da biela, que possui dois pequenos pistões internos, atuando com pressão da explosão sobre a cabeça do pistão para empurrar a biela para a condição de menor taxa de compressão, enquanto que o vácuo no cilindro puxa a biela para a posição de maior taxa. O que trava a biela para as duas taxas é a pressão de óleo, mantida pela válvulas em uma ou outra posição.

A ilustração abaixo mostra o interior da biela com os dois pistões e as linhas de óleo, e o excêntrico dentado em azul mais escuro, na cabeça da biela.

FEV VCR

JJ



Sobre o Autor

Juvenal Jorge
Editor Associado

Juvenal Jorge, ou JJ, como é chamado, é integrante do AE desde sua criação em 2008 e em 2016 passou a ser Editor Associado. É engenheiro automobilístico formado pela FEI, com mestrado em engenharia automobilística pela USP e pós-graduação em administração de negócios pela ESAN. Atuou como engenheiro e coordenador de projetos em várias empresas multinacionais. No AE é muito conhecido pelas matérias sobre aviões, que também são sua paixão, além de testes de veículos e edição de notícias diárias.

  • Esse seria o primeiro flex verdadeiro. Tomara que funcione perfeitamente e não encareça demais o motor.

  • Hilton Daniel Gil

    Outras empresas já desenvolveram estudos sobre a compressão variável. infelizmente até agora nenhum vingou/chegou a produção em escala. Lembro de ter lido algo sobre a WV que colocaria me produção. Mas pelo visto a proposta ficou arquivada.hilto

  • Rodrigo Ultramari

    O mundo da engenharia automobilística trabalhando para criar motores cada vez mais leves, com menos atrito e inércia e os caras metem um catatau de peso extra nas bielas…

  • Thiago Teixeira2

    E o peso de tudo?!

  • Ricardo kobus

    Que projeto!
    Ano passado fiz um curso de mecânica e comentei sobre esse sistema da Saab, o professor faltou rir da minha cara, dizendo que eu estava viajando.

  • RMC

    JJ
    Sempre achei muito interessante a ideia da Saab e nunca consegui entender as razões que bloquearam o seu desenvolvimento. Será que já era restrição orçamentária?
    A ideia atual segue no mesmo rumo, apesar de ter apenas posições pré determinadas, como dito no texto. Sua adoção trará muitos benefícios, mas fico pensando se o complicador a mais na construção e funcionamento dos motores será compensado pelos benefícios. A intenção é louvável, mas será que “o molho não fica mais caro do que o peixe”?

    RMC

  • Diego

    Seria uma solução excelente para os nosso motores a álcool, que podem funcionar com gasolina (vulgo motores flex).

    PS: fiquei curioso pra ver como funciona o sistema da Saab…

  • REAL POWER

    Não vejo futuro nesse projeto e em tantos outros. É muito complexo para pouco resultado. Devemos lembrar que todo motor de ciclo Otto é um motor de compressão variável por natureza de projeto. Ao ter um regulador de entrada de ar, nesse caso a borboleta do carburador ou sistema de injeção, a capacidade volumétrica do motor será variável quando em funcionamento, bem como a pressão interna antes e depois da combustão, é por isso que a potência não é linear por toda rotação ou em toda posição de abertura da borboleta. Quando com turbo a cosia muda. A pressão interna antes e depois da combustão pode ser controlada para tornar a entrega de potência linear. Tanto a pressão como a compressão são infinitamente variáveis em um motor. Os valores informados nas fichas técnicas são apenas como referência estáticas. Quando informado taxa de compressão 10 : 1, significa que o volume do cilindro será comprimido em um “espaço” 10 vezes menor. Mas o cilindro não tem todo seu espaço ocupado pelo ar durante o funcionamento do motor, em virtude de muitos fatores, tais como rotação do motor, abertura da borboleta, temperatura do ar, geometria do cabeçote e por ai vai, e em contrapartida em um motor superalimentado o volume pode ser muitas vezes maior, por isso um motor turbo fornece mais potência mesmo com menor cilindrada. Por isso esse projeto não tem muito futuro na minha opinião. O turbo já esta fazendo o trabalho de variar a compressão do motor, comprovado inclusive nos atuais motores turbo flex.

    • Christian Sant Ana Santos

      Penso que a maior vantagens no caso de se trabalhar a variação no cabeçote, seria nas rotações muito baixas onde os turbos não atuam se bem que temos motores com torque máx. já a 1250 ( BMW e Mercedes, por exemplo) ou muito altas, com variações é claro de motor para motor, onde a dinâmica de gases não permite um enchimento de maior rendimento. Isso poderia melhorar emissões em marcha lenta, acho. Ou compressores elétricos mais turbo, como também já temos. Muita coisa ainda vou ver antes de desencarnar…

  • Ewerson Matia

    A intenção é boa, mas esta biela agrega massa ao conjunto de movimento, provocando maior inércia, o que exige materias mais leves e, consequentemente, aumento de custos. O velho dilema.

  • Lucas Sant’Ana

    Que coincidência, postei sobre os motores mce-5 e o pattakon na matéria anterior, sobre o Hyundai. Taxa variável, esse é o caminho a seguir.
    http://www.pattakon.com/pattakonRGVCR.htm
    http://www.mce-5.com/english/mce-5_vcri_technology.html
    Para mim se eu fosse fazer um projeto de motor com taxa de compressão variável o faria com um compressor mecânico precedido de um turbo, em vez de variar a taxa por “cima” (no cabeçote) o faria através do atraso do fechamento da válvula de admissão (através do variador de fase da válvula) , assim teria um ciclo miller variável com variação volumétrica e um grau de liberdade para a taxa (variar “por baixo”), perderia capacidade volumétrica do motor mas teria muito mais pressão na admissão, trocaria POTÊNCIA por EFICIÊNCIA, a injeção seria feita logo após o cruzamento das válvulas (overlap) para o combustível não passar direto e o combustível não voltaria para o coletor pois haverá pressão nele e a mistura estará próxima ao pistão lá em baixo (com injeção direta e só injetar após o fechamento da admissão), o compressor teria uma polia variável tal como um CVT para ter torque mais cedo e mais um grau de liberdade no controle do motor, assim um motor 2.0 com taxa de compressão de 10:1 estática por exemplo, no álcool: comprimiria um volume de 1.9, sua taxa de compressão estática seria menor (não sei precisar) mas tem o turbo e compressor em série aumentando a taxa dinâmica,
    na gasolina: comprimiria um volume de 1.7, taxa estática menor que a do álcool por causa do risco de batida de pino.
    Se for possível variar a taxa de compressão por “cima” e por “baixo” poderemos comprimir 1 litro e expandir 2 litros mantendo a taxa de compressão adequada e ganhar ainda mais em eficiência.
    Para concluir, quando o carro estiver parado em um semáforo onde nos motores atuais a eficiência é mínima em marcha lenta, ela seria máxima pois comprimiria o mínimo possível e a expansão seria a máxima possível (o AC poderia ficar ligado, o que não acontece no stop/start), e no dia-a dia teríamos um motor espetacular emais eficiente que um de ciclo Otto atual, talvez fosse necessário um comando quádruplo com fase de abertura de de fechamento independentes na admissão e escapamento, tenho um esboço mas o post já tá muito longo, posso comentar nas respostas pra quem tiver curiosidade.

  • Claudio Abreu

    Que ginástica!…

  • Pércio Guimarães Schneider

    Caro Juvenal, me lembro que antes de existirem os motores flex, quando ainda era só álcool ou só gasolina, uma “jogada” dos mecânicos para converter motores de um para outro combustível (anos 80) passava também pela troca da junta do cabeçote, mais fina ou mais espessa conforme a necessidade, para mudar a taxa de compressão, Deve ter sido o bisavô dessa tecnologia que descreveu.