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  30.06.17

Tecnologia automotiva


IPT e IAV discutem eficiência energética e emissões no Brasil e no mundo no 1º Automotive Techday


Cerca de 150 especialistas do setor automotivo mundial de veículos leves e pesados discutiram na manhã e tarde do dia 28 de junho as mais recentes tecnologias utilizadas para vencer o desafio de maximizar a eficiência energética e, ao mesmo tempo, reduzir as emissões no 1º Automotive Techday IPT/IAV. O evento foi organizado pelo Laboratório de Energia Térmica do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) em parceria com a IAV do Brasil, empresa de engenharia voltada à indústria automotiva. A abertura esteve a cargo do diretor-presidente do IPT, Fernando Landgraf, e de Michael Schubert, CFO da IAV.

As perspectivas de evolução na regulamentação do setor automotivo brasileiro foram discutidas no encontro pelos engenheiros Francisco Nigro, da Secretaria de Energia e Mineração de São Paulo, e Marco Isola Naufal e Rafael Rodrigues de Mello, do Laboratório de Motores do IPT.

Uma visão própria sobre os processos que devem levar ao estabelecimento de novas etapas na regulamentação do setor automotivo brasileiro foi dada por Francisco Nigro. Ele incluiu em sua apresentação a nova política industrial para o segmento capitaneada pelo Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços, a qual foi denominada Rota 2030, o programa Renovabio, do Ministério de Minas e Energia, e as novas fases do Proconve para os veículos leves e pesados, do Ministério do Meio Ambiente. “É fundamental que os programas não fiquem restritos aos seus ministérios. Eles precisam trabalhar juntos”, ressaltou ele.

“O fato de o Brasil ter desenvolvido motores Flex tem certa prioridade na Rota 2030 e me deixa preocupado a importância dada pelo Ministério em não perder o ‘bonde’ dos veículos elétricos, como se o País fosse um líder no projeto deles, o que não acontece na realidade”, afirmou ele.
Desafios e tendências além do padrão de limite de emissão Euro VI, assim como as perspectivas de evolução na regulamentação do setor automotivo brasileiro, foram discutidos no evento: da esq. para a dir, Buschmann, Sens e Nigro
 
As metas de dióxido de carbono por quilômetro que foram colocadas por cada país, considerando diferentes valores de emissões de off-cycle, foram também discutidas por Nigro: “No caso do Brasil, o valor máximo limitado por fabricante é muito inferior ao de outros países, um fato que deve ser corrigido porque o uso real pode diferir muito dos ciclos de teste”.

O objetivo do Renovabio é ter uma estratégia de estado em biocombustívieis e expandir a sua produção no Brasil baseado na previsibilidade e na sustentabilidade, compatível com o crescimento do mercado. “O programa tem dois braços: criar metas de emissões de CO2 equivalentes para o mercado de combustíveis e vender certificados de combustível limpo”, explicou Nigro. “Isso somente será possível a partir de uma legislação específica”.

Finalizando, ele considerou importante a sincronização das metas do Proconve com as de emissão de CO2 e do gasto energético por quilômetro, para que os veículos não tenham que atender os dois objetivos em diferentes momentos.

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM MOTORES FLEX-FUEL – A grande capacidade brasileira para aproveitar o etanol produzido no País foi o mote usado na apresentação de Marco Isola Naufal. O licenciamento de veículos leves mostra que a grande maioria é flex-fuel e, desde 2012, a sua participação está superando o índice de 91%, com destaque para a Região Sudeste. Metade dos veículos leves vendidos no Brasil é feita em seus quatro estados, disse ele, e também é na região que existe a melhor paridade entre os preços da gasolina e do etanol pelo fato de a produção se concentrar na área.

“Alguns dos benefícios alcançados com o desenvolvimento da tecnologia flex-fuel são a valorização da agroindústria,
Valorização da agroindústria e redução das emissões de dióxido de carbono pelo desenvolvimento da tecnologia flex-fuel foram ressaltadas na apresentação de Naufal
 
a redução das emissões de CO2, a diminuição da dependência de importação de combustíveis e o aumento de investimentos em P&D”, afirmou ele.

As tecnologias aplicadas em motores flex-fuel, como injeção direta, turboalimentação e comando de válvulas variável, mostraram bons resultados durante os testes de consumo realizados em três veículos com diferentes tecnologias de motorização. O primeiro veículo foi um modelo 1.6 com 10,5 de taxa de compressão, o segundo 1.5 com 11 de taxa de compressão e o terceiro 1.0 com 10 de taxa de compressão, em ensaios com emissões em condições reais de condução (RDE, de Real Driving Emissions).

“Foi feito o levantamento de uma rota avaliando a distância para fazer uma boa representação da cidade de São Paulo, a velocidade média por conta do impacto de trânsito e o perfil altimétrico (subidas e descidas) do trajeto”, explicou Rafael Rodrigues de Mello. Os veículos foram equipados com sistemas de medição de emissões portáteis (PEMS) e de GPS, o que permitiu classificar o trajeto em diferentes perfis. Os gases poluentes medidos foram o monóxido de carbono, o dióxido de carbono, o óxido de nitrogênio e os hidrocarbonetos totais (THC).

Os resultados adquiridos foram comparados com os dados informados na tabela do Programa Brasileiro de Etiquetagem Veicular (PBEV). No motor 1.6, por exemplo, a emissão em gramas de monóxido de carbono por litro de combustível consumido, em etanol, foi 72% superior no RDE em relação à média do PBEV (etanol e gasolina); já a emissão em gramas de THC por litro foi inferior no RDE em 61%, por conta da realização dos ensaios em partida quente, enquanto no PBEV existe a parcela a frio.

NOVAS TECNOLOGIAS PARA LEVES E PESADOS – A programação do workshop incluiu uma apresentação sobre os desafios e as tendências além do padrão de limite de emissão Euro VI, a cargo de dois profissionais da IAV: o vice-presidente executivo de Diesel Powertrain Mechatronics, Gerhard Buschmann, e o vice-presidente de engenharia avançada em termodinâmica, Marc Sens.
Metodologia e resultados dos testes de consumo realizados em três veículos com diferentes tecnologias de motorização foram o tema da apresentação de Mello
 
“Os desafios para o desenvolvimento dos sistemas de transmissões automotivas envolvem pressões dos consumidores, das legislações regionais – como a diminuição das emissões de gás carbônico – e das competições entre os fabricantes”, afirmou Buschmann, que focou sua apresentação no segmento de veículos comerciais pesados.

Entre as soluções tecnológicas discutidas por ele, os sistemas de pós-tratamento do escape permitirão uma maior eficiência e as alterações no layout dos motores, a fim de reduzir o torque de fricção, e também da eletrificação, para a recuperação de energia e a otimização da dinâmica do sistema. “Outra tecnologia interessante, mas ainda em um estágio inicial para ser levada à produção em massa, é a recuperação do calor residual, que poderá se tornar a tecnologia básica para a melhoria dos powertrains”, afirmou ele.

As últimas tecnologias em veículos de passeio com foco no futuro dos motores a gasolina foram discutidas por Marc Sens. Em 2014, o Parlamento Europeu aprovou um dos regulamentos mais severos do mundo contra as emissões de CO2 originadas por automóveis: os carros fabricados a partir de 2020 poderão emitir um máximo de 95 gramas de dióxido de carbono por quilômetro, o que significa 25% menos que os 130 fixados pelo limite atual de 2015. No Brasil, os números são mais modestos: hoje em 168,6 gramas de CO2/km, a ideia é baixar para 146,4 g/km em 2020.

“No entanto, apesar de ser uma questão desafiadora, os números de regulação de emissões estão ficando cada vez mais próximos em diferentes mercados para os próximos anos”, afirmou ele. “Temos sistemas de transmissões cada vez mais sofisticados e talvez não faça mais sentido separar diferentes layouts para cada mercado. O que for desenvolvido para a Europa poderá ser usado na China e vice-versa”.

Motores a gasolina, segundo ele, irão permanecer como os principais motores de combustão interna no futuro, daí a importância de oferecer novas tecnologias para atender às novas demandas. Materiais de condutividade modular são uma delas, o que pode permitir diferentes condutividades para os aditivos dependendo do ponto de operação, assim como o isolamento da câmara de combustão por meio de microestruturas para permitir uma alta porosidade.

O encapsulamento total dos motores foi também mencionado por Sens como uma tecnologia importante para eliminar a fase de aquecimento do motor, assim como o sistema de injeção de água para a mitigação da detonação. Avançados sistemas de resfriamento podem também permitir uma transferência mais eficiente de calor e reduzir as perdas térmicas, mas ele chamou a atenção para a necessidade de associar as diferentes tecnologias: “É preciso fazer uma combinação eficiente delas para atingir uma redução significativa nas emissões de dióxido de carbono”.