JAGUAR DOIS-TEMPOS

Mais de 350 cv de apenas 3,2 litros
Houve uma onda no começo da década de 1990 que fez um enorme barulho. Uma empresa australiana chamada Orbital Engine Corporation, de Ralph Sarich, apareceu com um motor que prometia vantagens enormes, e vários fabricantes os testaram a sério.  Eram motores dois-tempos.

Sarich desenvolveu um sistema de injeção de ar sob pressão que aumentava a qualidade da queima do combustível,  e que prometia, pelos testes que vinham sendo feitos, ser a solução para o principal problema desse tipo de motor, a poluição gerada devido à combustão mais incompleta do que num quatro tempos.

Lembremos que nunca todo combustível é queimado, mesmo com as evoluções constantes e precisão cada vez maior de projetos e simulações com o movimento de fluidos, de forma a se desenhar pistões, câmaras e outros componentes, como as válvulas do quatro tempos, para se ter o melhor resultado possível. No dois-tempos, essa regra não é diferente, sendo ainda mais difícil de se atingir melhores resultados, já que são os pistões que abrem e fecham as passagens da mistura ar e combustível.

Até mesmo a Jaguar entrou nessa onda, e tentou viabilizar um motor na configuração V-6 de 3,2 litros que rendia  mais de 350 cv. Isso eram 75 cv mais que o maior motor em produção, o V-12. Os responsáveis pelo planejamento futuro da empresa viam carros mais leves e esportivos com esses motores, o que poderia ampliar o mercado da marca.

A empresa  contratara a Orbital para desenvolver de forma profissional, com as milhares de horas de trabalho que os australianos já tinham acumulado em uma câmara de combustão que era alimentada com um sistema de injeção de ar, e que alardeavam como sendo a solução dos problemas desse tipo de motor, notadamente ruído e poluição. A principal novidade é que além  da injeção de gasolina sob pressão, o ar também era assim processado, aumentando muito a eficiência da queima.

Mas o que a Jaguar enxergava mesmo era a líder de mercado da Grã-Bretanha, a Ford, que tinha uma frota de 25 Fiestas em testes. Algo nada barato nem simples de administrar. Se a Ford estava levando a sério, por que não a Jaguar ?

Um desses Fiestas foi avaliado pelo Bob Sharp na Inglaterra, com matéria por ele escrita publicada na Quatro Rodas de janeiro de 1993, e reportado como muito suave e de funcionamento bastante regular.

Além da Ford,  GM e a Volkswagen tinham contratos com a Orbital, que se preparava para iniciar a produção de um três-cilindros de 1,2 litro numa fábrica em Michigan, e que seria fornecido para Ford e GM. A fábrica tinha como início de produção o mês de outubro de 1993. 

Até mesmo a Toyota havia feito um desenvolvimento por conta própria nos anos 1980, em um seis-cilindros em linha de 2 litros, que funcionava suavemente mas poluía demais.

Com quatro anos de trabalho, a empresa anunciava que a produção e venda poderia demorar um pouco, chegando  em 1998.  Apesar do que nos acostumamos no Brasil com os DKW e  motos Yamaha, para ser simplista, o diretor de motores da Jaguar via os dois-tempos como refinados e suaves, ideais para carros de luxo, sem contar o que estavam fazendo para eliminar o nível de ruído muito acima dos quatro tempos. Essa característica fazia muita gente acreditar que eram motores ruins, mas na verdade, sempre tiveram um funcionamento com  menos vibrações que os quatro tempos.

Além disso, as rápidas subidas de giro colocavam esse tipo de motor como marca registrada da Jaguar, no entender deles, carros esportivos. Na verdade, grã-turismos, carros para longas viagens em velocidades médias elevadas, não para se divertir em serras, o que é mais a face de “esportivo”.

Até mesmo um empresa muito antiga e experiente em trens de força, a Ricardo Engineering, embarcara nos elogios aos dois tempos, afirmando que eles tinham um brilhante futuro pela frente, apesar do pé-no-chão ao deixar claro que os problemas de emissões de poluentes estavam apenas começando a ser enfrentados, e poderiam ser o obstáculo real. O voto de confiança era depositado nos sistemas eletrônicos de injeção de combustível, que caminhavam a passos largos em sua evolução, principalmente pela Bosch, a líder mundial nesse trabalho de enormes desafios, onde a essência do que é a engenharia fica clara: compromisso. Como tirar o máximo de potência com o melhor comportamento e o mínimo consumo e emissões de poluentes? Afinal, esse é o objetivo de quem trabalha com sistemas desse tipo.

No Jaguar, o que fizeram foi basicamente unir dois motores Orbital de três cilindros, formando um V-6. Receita clássica, como o Ford Cosworth V-8 que nasceu de dois motores Ford Kent de quatro cilindros (já vejo o Alexandre Garcia pensando “É a única utilidade de um motor de quatro cilindros: juntar dois e fazer um V-8 !“).

Chegava a 6.000 rpm com os 350 cv, com peso de 153 kg.  Eram 40%  menos massa que o V-12 de menor potência, com consumo 30% menor, graças a uma relação ar-combustível de 25:1,  e essa era a grande vantagem que a empresa vislumbrava, substituir um motor enorme e caro por um mais leve e mais potente, diminuindo os problemas enormes de acessibilidade um cofre de carro com um V-12 dentro, que tornam a montagem na fábrica complicada e as manutenções, mais ainda.

Um compressor mecânico era usado, devido a uma necessidade de lubrificação.  Sem ele, o cárter teria que ser pressurizado, o que levaria a rolamentos com pouco óleo, comprometendo a vida útil. O compressor ajuda na potência e tem a função adicional de evitar a necessidade de pressurizar o cárter. Esse compressor ficava na parte mais alta do motor, era acionado por correia, e tinha uma pequena caixa de engrenagens acoplada, para aumentar sua rotação.

A Jaguar não dizia qual o torque máximo, mas ele estava localizado na faixa dos 3.500 a 4.000 rpm, mostrando que uma elasticidade que o tornava agradável ao uso seria típica desse motor.

Nesse ponto, a Jaguar dizia ser possível até mesmo aprovar o motor para a Califórnia sem catalisador, o que seria uma proeza enorme, já que esse estado americano é o lugar mais difícil do mundo para um carro ser homologado no quesito emissões. Mas as regulamentações mudavam (e mudam) constantemente, e o futuro era incerto. O programa foi cancelado sem muitas notícias – lembrem, era um tempo sem internet – mas a conclusão lógica e não muito difícil é que os limites de emissões que estavam planejados na Europa e Estados Unidos fizeram a fábrica e a Orbital concluírem que o motor não iria durar muitos anos no mercado, tornando-o economicamente inviável.

No fim, um V-8 a gasolina foi escolhido como o motor a ser colocado em produção, e o dois-tempos passou ao esquecimento na marca do gato grande.

Nada diferente do que aconteceria à Orbital em mais alguns anos, quando as normas de emissões cada vez mais restritivas acabaram por matar de vez a tentativa. Hoje, até motos de corrida são quatro-tempos, seja na terra ou no asfalto.

JJ

40 comentários :

  1. Saudade de todas as 8 DT's que tive: cinco 180, uma 200 e duas 200R. Três delas foram roubadas e hoje devem passear pela Cantareira em SP - inteiras ou em partes...

    E o cheiro de óleo Yamalube no meio do mato... Perfume francês.

    Eduardo.

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  2. Eu lembro dessa matéria do Bob na QuatroRodas. Nessa época eu ainda estava aprendendo a ler, mas depois de alguns anos eu comecei a ler todas as QuatroRodas desde 1976 e quando cheguei na revista de 93 já tinha uns 12 ou 13 anos. Hoje mais de 10 anos depois ainda me lembro desse motor e sempre fiquei com um sentimento de pena, por não ter dado certo.

    Uma dúvida: Porquê o cárter quando pressurizado faz os rolamentos ficarem com pouco óleo?

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    1. Guilherme,

      Nos motores 2T a mistura ar-combustível precisa ser bombeada para as câmaras de combustão, já que nestes os tempos de descarga e admissão se sobrepõem. Uma forma de fazer isso é utilizando o carter como bomba, se valendo do movimento de vai e vem do pistão.
      Essa configuração simplifica a construção, mas em motores com mais de um cilindro requer que o cárter seja dividido, formando câmaras estanques na parte inferior de cada cilindro.
      Independente do número de cilindros, como o cartér não pode conter óleo, o lubrificante deve ser misturado a gasolina em pequena quantidade. Como consequência o virabrequim tem que ser montado em rolamentos selados. Mesmo com este recurso, o desgaste será bem mais acentuado.
      Motores com compressor externo permitem que a lubrificação seja por banho de óleo, dispensando os rolamentos e aumentando a vida útil. Motores diesel 2T utilizam esta última configuração.

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    2. Eu entendo tudo isso, mas só não entendi ainda como que a pressão no cárter faz com que falte óleo nos rolamentos! Penso que deveria ser exatamente o contrário pois com maior pressão "fora" do rolamento, o óleo teria mais dificuldade de vazar do rolamento.

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    3. Bom, o que entendi pelo texto é que sem o compressor o uso de rolamentos seria obrigatório. E neste caso a lubrificação teria que ser a por mistura ao combustível, também chamada por perda, onde o motor trabalha quase seco com uma fina camada residual de oléo. Menos grave nas paredes dos cilindros,mas crítico nos moentes e bielas. Daí o uso obrigatório dos rolamentos.

      O assunto é bem interessante e espero que o Juvenal ou o Bob possam esclarecer a cerne da questão. Eles conseguem isso muito bem, em poucas linhas.

      Abraço


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  3. E a F1, tentou alguma coisa com esse 2 tempos?

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  4. Juvenal, lembrando que as motos de corrida são 4 tempos hoje em dia, não por questões de emissões (que não são regulamentadas) ou eficiencia, mas por regulamentos que permitem o dobro da cilindrada nas 4 tempos na maioria das categorias.
    Apesar disso no Enduro as motocicletas 2 tempos estão voltando com bastante força, principalmente em provas "extremas" onde a leveza e agilidade fazem diferença.

    Hoje em dia a Bombardier fabrica motores 2 tempos com injeção direta para equipar suas lanchas, motos aquáticas e snowmobiles, dizem, com níveis baixos de emissões.

    Quanto a história da Orbital eu não conhecia, muito interessante. Acho uma pena não termos a opção de 2 tempos para uso "normal" hoje em dia. Mas acredito que a evolução tecnológica, tanto dos motores, como lubrificantes, um dia ainda vai colocar os 2 tempos de novo no mapa.


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  5. JJ, excelente matéria sobre esse 2 tempos a compressor. Senti saudades de minha Elefantré 30.0 que era uma delícia para acelerar (mas, lógico, sem compressor hehe).

    Saudades, também, da QR quando tinha as matérias do Bob...

    Ainda não entendo direito esse conceito do "3=6", adotados pelo DKW e por esse Fiesta. Num 4 cilindros a explosão é a cada 90 graus, não é? Por que 120 graus nos 6 cilindros quatro tempos e no 3 cilindros DKW e Fiesta 2 tempos? Qual a vantagem?

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    1. Posso estar enganado, mas em um 4 cil. de 4 tempos ocorre uma explosão a cada 180 graus.
      Em um motor de 4 tempos cada cilindro tem um ciclo de explosão a cada 2 voltas do motor. Em um motor de 4 cilindros, existe uma diferença de fase entre um cilindro e outro de 90 graus (360/4), mas pelo fato de a explosão ocorrer a cada duas voltas temos uma explosão a cada 180 graus
      Em um motor de dois tempos cada cilindro tem uma explosão a cada volta do motor, caso hajam 3 cilindros eles estarão defasador em 120 graus (360/3) e como cada cilindro tem uma explosão a cada volta, temos 120 graus entre cada explosão.

      Espero ter ajudado

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    2. Mineirim
      Dentro da linha do que o Rafael Felgueiras explicou, essa expressão 3=6, criada pelo marketing da Auto Union, foi para realçar a suavidade do motor de 3 cilindros dois-tempos do DKW, uma vez que havia um tempo-motor a cada 120° de giro do virabrequim, exatamente como num motor de 6 cilindros quatro-tempos.

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    3. Bob. Nunca tive a oportunidade de dirigir um DKW.
      Mas pelo ruído, não parece nada suave. Parece ter um funcionamento áspero e com muita vibração.

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    4. CSS
      É totalmente suave, garanto-lhe.

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    5. Obrigado pelos esclarecimentos do Rafael e do Bob. Errei minha conta por 90 graus no 4 tempos... rsrs

      Gostei de ver a reportagem no acervo digital da QR. Aliás, aquilo é ótimo! Se eu ainda tivesse as revistas que colecionava nos anos 70, jogaria toda a papelada fora!

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    6. Nos motores 4 tempos de 6 cilindros em linha os esforços de segunda ordem se anulam, por isso são extremamente suaves (a BMW sabe muito bem disso). Ou nos 2 tempos 3 cilindros.

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    7. Bob,
      Acredito que o eixo roletado tb. ajude nessa suavidade, pode ser?

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  6. Bacana essas tecnologias fora do comum que prometem o céu na terra. Vale no mínimo como uma bela história.

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  7. Aléssio Marinho29/01/13 13:31

    "(já vejo o Alexandre Garcia pensando 'É a única utilidade de um motor de quatro cilindros: juntar dois e fazer um V-8 !')."

    Ri muito!

    Também me lembro dessa matéria do BS na 4R. O carro era branco, bem ao gosto dele.

    Sempre tive vontade de guiar um 2 tempos. Na minha infância, um vizinho tinha um Fissore, vermelho. Saía de casa correndo pra vê-lo, quando ouvia o barulhinho dele passar, diferente do Opala do meu Pai naquele distante 1986...

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  8. 2 tempos para uso civil em locomoção (excluindo motosserras e afins) acredito que só socorres e motores náuticos.

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  9. Sou facinado em motores dois tempos, e não entendo como não conseguir baixar o limite de poluição com a tecnologia atual.

    Esse texto me deu até uma idéia, pena que dá muito trabalho de implementar: colocar 4 motores de RD 350 em um carro leve como um uno.

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    1. O motor da 350 já é um espécie de "2 motores" DT180 - só que com o YPVS. Colocar esse motor em um Uno ia ficar esquisito hein? Imagina um Uno 1.4 2T com 8 cilindros! Quem é que freia esse bicho depois?

      Eduardo.

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  10. E mais uma vez lembrei dos Detroit e seu som característico...
    Dimunuir a poluição é bom, mas será que realmente era necessário matar tão cedo esses motores? Fico com a impressão que com mais alguns anos de pesquisa eles já seriam facilmente homologados em vários países.
    E até hoje não sei se é lenda ou não, mas é verdade que a Volks tirou o AP de linha porque ele não se enquadraria mais nas novas normas do Proconve?

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    1. Não sei não viu acho que isso ai se deve mais a pressão da imprensa dizendo que esse bloco da VW e o da GM são ultrapassados. Não sou engenheiro mas acho que esses motores poderiam sim ser atualizados quanto a limotes...

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    2. Olha, não sei se foi por causa disso, mas lembre-se de que os Aps tinham os coletores de admissão e escapamento do mesmo lado do cabeçote, coisa que a nova linha de motores tem. Isso deve influenciar na eficiência do motor, e provavelmente também nas emissões...

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    3. O AP não passaria mais, pra passar tem que ser o EA113 que é uma melhoria do AP e que logo não deve passar mais nas emissões, os GM passam por causa das melhorias e logo devem começar a não passar mais a não ser que comecem a cortar o motor em desempenho

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    4. Olha sobre os coletores não serem cruzados, realmente foi algo que manteve-se nos APs até mais para o meio da década passada, mas foi algo que foi mudado e os últimos anos do AP foram registrados com o coletor de admissão contraposto ao de escapamento, como de costume em diversos motores. Uma atualização, a minha concepção, um pouco atrasada em quesitos de eficiências termodinâmicas, porém não sei se os eng. da VW defendiam algum ponto teórico ou que o objetivo era manter ao mínimo o custo de produção de maneira que os fizeram manter estas características por um considerável período, e pelo que tenho compreendido sobre as politicas tomadas pelas duas (VW e GM), como outras montadoras, acho difícil o motivo da retirada destes motores terem sido significativamente por questões ambientais.

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  11. Sou feliz proprietário de uma RDZ 135 1988, originalíssima só p/ andar manso e provacando em cada sinal, e outra do mesmo ano toda fuçada, que cb300 nenhuma pega, e em arrancada sai na frente de qualquer hornet. dizer mais o quê! Quem sabe do quê estes motorzinhos 2T são capaz de fazer sabe dio quê estou falando.

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  12. Ainda existe competições com motores 2 tempos, ainda que agora são minoria

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  13. Julio Bomfim29/01/13 18:09

    Off-Topic URGENTE:
    "Contran endurece lei seca e decide não tolerar álcool em exame"
    Fonte: http://folha.com/no1222214

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  14. Carlos Miguez29/01/13 18:32

    A tecnologia da Orbital não morreu:

    http://www.revistapro.com.br/blog/2011/11/dicc-a-revolucao-do-motor-2-tempos/

    http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=5gVeqix2Yc4


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  15. Um motor dois tempos abastecido a etanol e lubrificado com óleo de origem vegetal (sim, existem lubrificantes de origem vegetal, só que atualmente são menos eficientes), não seria zero-emissões por definição? Afinal, não deveria ser levado em conta que o carbono que este motor libera é o mesmo que será absorvido pelas plantações que abastecem as fábricas desses produtos?

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  16. Viva os Detroit Diesel 2T que hurravam fantasticamente nos antigos Chevrolet D60!!!

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  17. Engraçado. Ontem mesmo estava lendo sobre um possível futuro de motores híbridos pneumáticos-combustível e pensei como seria interessante aplicar tal conceito num motor 2-tempos. Chego aqui e vejo que o motor Orbital (que já tinha lido na revista Superinteressante, numa época que ela justificava o nome...) era muito próximo de algo que estava imaginando. Legal quando vemos que nossas viagens na maionese já foram tentadas por gente séria!
    JJ, nessa época a Jaguar não pertencia à Ford? Sendo assim, ela não teria se beneficiado das pesquisas nos Fiesta? E, afinal de contas, qual teria sido o problema que tornou esse motor inviável, se não havia mais mistura de óleo na gasolina? Se fosse o óxido nitroso, não seria algo que um catalizador conseguisse lidar a preços competitivos para um esportivo?

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  18. Motores dois tempos são legais por serem extremamete simples e baratos. Sobem de rotação feito motorzinho de autorama. Lembro das aulas de motores na FEI onde os compressores Roots são chamados de bomba de lavagem, pois ajudam a "limpar" o cilidro dos resíduos de queima anterior e providenciar uma pressão inicial maior para a injeção do óleo. No caso do Diesel acho que ainda há um sopro de esperança... Apesar da consolidação dos motores de 4 tempos creio que devido ao quesito torque me baixa rotação. Basta notar os entusiastas do Kart que já andam trocando os motores 2T por 4T, como já vinha ocorrendo nos campeonatos de moto velocidade....

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  19. O plano original da Dodge para o Neon era de usar motor 2 tempos

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    1. Colegas a tecnologia Orbital 2 Tempos a Bombardier usou na produção dos Jet Skis Sea-Doo 947cc 130HP D.I. (direct injection) de 2000 a 2005 e produz os motores de popa Evinrude E-Tec de 2006 até hoje.
      Trabalhei com mecânica náutica de 1998 a 2012 e afirmo que estes motores são fantásticos. Nos Jets eles tinham ótimo desempenho e uma economia de 40% de combustível em relação à um 2T carburado, além de consumir pouco óleo e ter índices de poluição baixos, compatíveis aos 4 Tempos - fora isso era muito mais resistente que os carburados. Os novos jets 4 tempos de 1500cc de130 hp perdem feio para os S-D D.I. tanto em arrancada como em top speed além de serem muito mais pesados. Infelizmente a BRP descontinuou os D.I. em 2005 para privilegiar a nova série 4 tempos.
      O Evinrude E- TEC tem as mesmas virtudes mas o sistema é mais refinado e pra resumir consome menos que um 4 tempos injetado(5% menos), arranca muito mais, é mais leve, e a primeira revisão é a partir das 300 horas de uso (eu disse 300 horas) e ainda por cima consome 60% menos de óleo do que um 2 tempos comum. Procurem no you tube E-tec X Yamaha, é um cabo de guerra de barcos, bem interessante.

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  20. Sobre a matéria com o Fiesta 2T em Quatro Rodas, por Bob Sharp...
    A edição foi a de Janeiro de 1993. Está disponível na WEB em Coleção Quatro Rodas Digital.

    Também está reproduzida no final de um post sobre o Blue cloud - encontro nacional de DKW em:

    http://www.carruagemsemcavalo.blogspot.com.br/2011/09/blue-cloud-2011-os-creditos-pelo.html

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  21. Não sabia que haviam desenvolvido uma versão V6 dos modernos 2 tempos naquela época. Fico imaginando a suavidade de funcionamento que deveriam ter, provavelmente comparáveis a um V12.

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    1. Road Runner
      O Juvenel fala no texto num Toyota 6-cilindros em linha 2-litros. Sabe como era esse motor? Era um autêntico DOHC. Para transmformá-lo em dois tempos apenas duplicaram a rotação dos comandos. Presto, virou dois-tempos (um tempo-motor a cada 120°). Foi necessário adicionar um soprador (blower), uma vez que não havia mais o curso descendente do pistão para aspiração, tinha que encher logo de ar assim que a válvula de admissão abrisse. Na época li que o torque era de absurdos 60 m·kgf, mas não diziam a que rotação e nem qual era a potência, mas pode-se estima-la tranquilamente com sendo de pelo menos 300 cv.

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  22. A Vemag, pelo que sei, tinha intenção de desenvolver um V6 que nada mais era que dois de três, unidos! Ainda, me parece também que os utilitários MUNGA, tiveram algumas séries com este motor. Parece que a ROTAX desenvolve motores a 2t, bastante atualizados com muita potencia em baixa cm.3, Acredito que ainda exista, se Deus ouvir um pouquinho só Jorquem Skafte Hasmussen, acho que resolve!

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  23. Tive moto de motocross 2 e 4 tempos. Tive Kawasaki KX250, (2t), kx 125 (2t), yamaha Yz 125 (2t)... Hoje tenho uma honda 4T 250... As 2 tempos eran otimas, mas nao se comparan a 4T, muito mais domável, e despejando potencia na hora q se precisa...

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