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A evolução dos motores do ciclo Diesel desde o seu desenvolvimento por volta do ano de 1900

Imagine que um motor a diesel da década de 60 com 4 litros gerava perto de 90 CV e atualmente um motor com 3 litros de alto desempenho gera perto de 260 CV; teremos uma ideia de como os motores evoluíram

Por Da Redação

Em termos de aproveitamento, saímos de aproximadamente 23 CV/litro para aproximadamente 87 CV/litro, uma evolução e tanto.

Sobre as rotações por minuto, um motor da década de 60 tinha em média rotação máxima de 2.200 rpm, enquanto que um motor moderno tem rotação máxima de 4.700 rpm, um avanço de pouco mais de 113%.

E ainda outra questão, com todos os tratamentos de emissão que temos atualmente, um motor moderno emite muitas vezes menos gases tóxicos para a atmosfera do que os anteriores.

Mas o que motivou esta mudança tão radical? Vamos analisar os fatos nesta matéria, comparando um motor antigo com um motor mais novo, quais as principais diferenças e similaridades, para entender melhor o que revolucionou a indústria de motores diesel desta maneira.

Histórico

O primeiro motor a ser patenteado e ter uma "vida" era do ciclo termodinâmico "OTTO" (conhecido por ter a combustão gerada por centelha), isso aconteceu perto de 1878, uma empresa foi gerada para comercializar os motores, uma patente foi garantida para a empresa que se chamava N.A. OTTO & Cia e foi a primeira empresa a produzir e comercializar motores a combustão interna do mundo.

Em 1893, Rudolf DIESEL, após muitas dificuldades em financiar o projeto de seu motor, construiu um protótipo funcional que acabou explodindo logo após a primeira injeção, escapando por pouco de morrer.

Rudolf Diesel ficou determinado a atingir patamares altos de rendimento. Com o suporte de diversas empresas, inclusive da conhecida na época e atualmente forjaria KRUPP, Diesel produziu uma série de motores, culminando com um motor monocilíndrico de 25 CV em quatro tempos que rendeu muitos lucros à sua empresa. Rudolf Diesel desapareceu do deck de um navio a vapor entre Dresden e Londres, seu corpo nunca foi encontrado.

Duas coisas marcaram a evolução dos motores movidos a Diesel, uma delas é a rotação, a outra é a era “turbo”.

Analisando a história de um dos motores ciclo Diesel montados pela LAND ROVER teremos uma ideia desta evolução.

Primeiro motor Diesel montado pela Land Rover (iniciando em 1958, em linha até 1961) tinha as seguintes características:

Motor 4 cilindros 85.79 x 88.9mm 2052cc taxa de compressão 22,5:1

Bomba injetora CAV rotativa
55bhp (net) a 3500rpm
Max. torque 87 lb/ft at 2000rpm (*)

 

Motor 4-cilindros 90.47 x 88.9mm 2286cc taxa de compressão 23:1
Bomba injetora CAV rotativa injeção indireta
62 bhp (net) a 4000rpm
Max. torque 103 lb/ft at 1800rpm (*)

Motor Diesel de 1959 montado em um Land Rover Série 2 do mesmo ano, o bloco e o cabeçote eram comuns para o motor Otto (gasolina) e Diesel, mudando somente os pistões.

 

Série abaixo com o mesmo bloco, modificações no desenho dos pistões, sistema de injeção, desenho do cabeçote e válvulas e adoção de turbina geraram potência extra com a mesma capacidade volumétrica do motor (ver gráfico)


Motor 4-cilindros 90,47 x 97 (mm) 2.495 cc taxa de compressão 21:1

Bomba injetora CAV rotativa acionada por correia dentada inj.indireta

68 bhp a 4.200 rpm

Max. torque 114 lb/ft at 1.800 rpm

 

Motor 4-cilindros 90,47 x 97 (mm) 2.495 cc taxa de compressão 21:1

Bomba injetora CAV rotativa acionada por correia dentada inj.indireta

85 bhp a 4.250 rpm

Turbo compressor marca GARRET modelo T2

 Max. torque 150 lb/ft at 1.800 rpm

 

Motor 4-cilindros 90,47 x 97 (mm) 2.495 cc taxa de compressão 19:1

Bomba injetora BOSCH rotativa acionada por correia dentada inj.direta

111 bhp a 4.250 rpm

Turbo compressor marca GARRET modelo T2

Max. torque 195 lb/ft at 1.800 rpm

** Cabeçote e pistões modificados **

 

Motor 4-cilindros 90,47 x 97 (mm) 2.495 cc taxa de compressão 19:1

Bomba injetora BOSCH (parcialmente eletrônica) rotativa acionada por correia dentada inj.direta

122 bhp a 4.250 rpm (versões câmbio automático)

Turbo compressor marca ALLIED SIGNAL modelo T25

Max. torque 195 lb/ft at 1.800 rpm

** Modificações na parte frontal do motor**

 

(*) versões destes mesmos motores foram fabricados pela Land Rover com pistões e cabeçote alterados e o distribuidor substituindo a bomba injetora rotativa

Reparem pelo gráfico que, com exatamente o mesmo deslocamento volumétrico, a potência subiu de 68 bHP para 122 bHP. (Fig. 2)

Motor chamado EURO II fabricado pela MAXION / INTERNATIONAL ENGINES para a montagem no Land Rover Defender, na Mercedes Bens Sprinter, na FORD RANGER, este motor fornecia 115 HP com deslocamento de 2,495 litros. (Fig. 3)

Motor 3.0 NGD (Nova Geração Diesel) com 163 HP, foi uma evolução do motor 300 Tdi, produzido pela MWM INTERNATIONAL, utilizado no FORD RANGER e no FORD TROLLER. (Fig. 4)

 

O que vem pela frente?

O motor atual da Land Rover (chamado INGENIUM) que é fornecido tanto na versão Si4 (ciclo Otto) como a versão SD4 tem 2,0 litros de deslocamento e fornece respectivamente 290 HP (com 400 Nm de torque) e 240 HP (torque de 500 Nm) em suas versões mais “fortes”, outras 4 versões podem ser escolhidas, em um total de 6, 2 para o combustível gasolina e 4 para diesel, eles usam muitas peças em comum, como aconteceu anteriormente, nas décadas de 50 e 60.

A máxima potência específica (HP/litro) anteriormente atingida pelo motor 2,5 (chamado 300 Tdi) foi de 50 (HP/litro) agora com o INGENIUM a Land Rover obtém 120 (HP/litro) isso significa um aumento de 140% sobre o atingido na década de 90 em seu último desenvolvimento. (Fig. 5)

 

Estes novos desenvolvimentos contemplam comandos de válvula variáveis hidraulicamente, injeção direta com altíssimas pressões no combustível para os motores ciclo Otto, e pressões muito mais altas (perto de 2.200 bar) para os motores Diesel, a fim de atenderem totalmente à nova legislação de emissões EURO 6 vigente na Europa.

Bloco e cabeçote em alumínio, bem como cabeçote, menor fricção em 17% (aumentando o rendimento), bomba de lubrificação, bomba de água e injetores hidráulicos do pistão totalmente comandados pela ECM são outras características desta nova linha de motores que não é exclusiva da montadora Jaguar Land Rover, em que estes novos motores serão usados.

Até quando vai esta evolução, somente as solicitações de emissões de cada país poderão nos dizer, em alguns países já existe uma data para o final da comercialização dos chamados MCI (Motor de Combustão Interna), será?

No futuro próximo saberemos!

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