A FPT Powertrain Technologies, uma empresa da Fiat, apresentou hoje para a imprensa especializada o MultiAir, um sistema inteligente de controle de admissão do ar em motores de ciclo Otto.
Notórios pelo desempenho superior, maior suavidade de funcionamento, baixo custo, menor peso e fácil controle de emissões, os motores de ciclo Otto foram de certa forma rotulados como "ineficientes" na última década pelos fabricantes e pela imprensa especializada, principalmente quando comparados aos modernos motores de ciclo Diesel equipados com a tecnologia common-rail.
Boa parte dessa menor eficiência dos propulsores de ciclo Otto se deve ao sistema de admissão controlado por borboleta de aceleração, inexistente nos motores de ciclo Diesel. A tradicional borboleta causa restrição ao fluxo de ar, sendo também responsável por boa parte das perdas por bombeamento que ocorrem com a sua abertura parcial.
Sabendo disso, a BMW foi a pioneira na eliminação deste componente em 2001, quando apresentou o sistema Valvetronic, que controla o fluxo de admissão e escapamento do motor pelo trem de válvulas, deixando a borboleta restrita a situações específicas. Apesar de preciso e de ótimo funcionamento, o Valvetronic está longe de ser acessível: o sistema depende de complexo mecanismo eletromecânico, de alto custo.
A principal vantagem do sistema MultiAir foi adotar o mesmo princípio de funcionamento do Valvetronic, mas através de mecanismo eletro-hidráulico de menor custo, que promete aumentar consideravelmente a eficiência dos motores de ciclo Otto.
Esta é uma grande notícia para todos os entusiastas adeptos dos motores de ciclo Otto (e para todos aqueles que têm aversão aos eficientes motores de ciclo Diesel). É mais uma tecnologia que pretende "extrair leite de pedra", garantindo uma considerável sobrevida a estes propulsores por mais alguns anos (ou mesmo décadas).
Apresentado no Salão de Genebra de 2009, o MultiAir é um atuador eletro-hidráulico composto de câmaras hidráulicas (uma para cada cilindro) controladas por válvulas eletromagnéticas (solenóides). Uma árvore comando tradicional é o responsável pelo acionamento das 16 válvulas: as válvulas de escapamento são acionadas diretamente por tuchos do tipo copinho, ao passo que o acionamento das válvulas de admissão depende da pressão hidráulica nas respectivas câmaras.
Pode soar complexo, mas é muito mais simples do que parece: o ressalto no comando aciona um pistão conectado à câmara hidráulica. Se o solenóide estiver fechado, a câmara transmitirá todo o movimento do ressalto, com levantamento total da válvula. Se o solenóide estiver aberto o óleo lubrificante é redirecionado para o motor e as válvulas de admissão permanecem fechadas.
O resultado prático é uma variação ilimitada e infinita do levantamento e permanência das válvulas de admissão, cilindro por cilindro, ciclo por ciclo, permitindo um controle dinâmico da coluna de ar admitida pelo motor. A beleza do sistema não se resume apenas à simplicidade e eficiência, mas também em permitir aberturas múltiplas das válvulas de admissão no mesmo ciclo: é possível uma primeira abertura para injeção da coluna de ar e uma segunda abertura apenas para criar turbulência na câmara de combustão.
O sistema consumiu mais de 10 anos de pesquisa, que foram determinantes para a escolha do mecanismo eletroidráulico. Segundo a FPT, os sistemas eletromecânico e eletromagnético foram preteridos por questões de flexibilidade, confiabilidade e resposta dinâmica inferiores aos padrões alcançados pelo sistema eletro-hidráulico.
De acordo com a FPT, trata-se de uma revolução comparável ao que o sistema common-rail representou para os propulsores de ciclo Diesel. O resultado final é realmente digno de nota:
- Redução de até 60% dos níveis de emissões de óxidos de nitrogênio, por recirculação dos gases de escapamento pela abertura das válvulas de admissão no tempo de exaustão.
- Redução de até 40% dos níveis de emissões de hidrocarbonetos e monóxido de carbono, pelo controle preciso da quantidade de ar durante o aquecimento do motor.
- Redução do consumo em 10% nos motores de aspiração natural e até 25% nos sobrealimentados, quando comparados a um motor de aspiração natural com o mesmo nível de desempenho.
- Aumento de potencia maxima em até 10%, graças ao grande levante proporcionado pelo perfil da árvore de comando.
- Aumento do torque em baixas rotações em até 15%, pelo fechamento antecipado das válvulas de admissão, que evita o retorno do ar.
- Melhor resposta ao comando do acelerador, resultando em maior prazer em dirigir.
É importante frisar que, assim como no Valvetronic, a borboleta no coletor de admissão não foi suprimida: ela continua presente para atuar em situações específicas, como em marcha-lenta, para diminuir o ruído de aspiração do motor. Para o correto funcionamento do servo-freio foi adicionada uma bomba de vácuo.
Outro detalhe interessantíssimo é o controle de detonação: nestes casos não há atraso no ponto de ignição. Ao menor sinal de detonação, a solenóide simplesmente se abre e cessa a abertura das válvulas de admissão, controlando assim o indesejável fenômeno.
O motor apresentado com o sistema MultiAir foi o Fire 1,4 litro 16-válvulas, previsto para trabalhar com aspiração natural ou sobrealimentação. Em paralelo, a Fiat também desenvolveu um motor bicilíndrico de 0,9 litro com o cabeçote devidamente otimizado para funcionar com o Multiair, mas a estreia do sistema será neste mês de setembro, com a apresentação do sistema no Alfa Romeo MiTo.
Entretanto, a grande vantagem do sistema MultiAir é o seu potencial de aplicação também em propulsores de ciclo Diesel e ciclo Otto com injeção direta de combustível, a um preço acessível. Trata-se de uma tecnologia com preço superior aos já tradicionais mecanismos de variação de fase, mas inferior aos sistemas de sobrealimentação por turbo. Tem tudo para vingar, sendo uma das principais tecnologias a ser desenvolvida nos próximos anos.
Infelizmente não pudemos testar o sistema, mas diante de tais números ficamos todos ansiosos pela oportunidade. Longa vida ao propulsor de ciclo Otto!!!
