Os novos Diesel, e as promessas impossíveis de cumprir

Com os motores Diesel, hoje em dia, é preciso não cair na lábia dos vendedores.

Nos últimos anos, a evolução do motor Diesel tem sido espetacular, pois conseguiram unir à sua já conhecida economia de uso a melhora notável da performance. Sua melhora técnica nos últimos anos tem sido mais focada em reduzir sua contaminação do que qualquer outra coisa, o que tem arranhado sua fama de motores indestrutíveis. A cada vez maior quantia de sistemas auxiliares adicionam complexidade, e a probabilidade de avarias.

A crescente hostilidade que há contra os motores a Diesel não é moda, nem mesmo é consequência direta do escândalo de emissões da Volkswagen (“Dieselgate”). Não, simplesmente a cobertura na mídia está convertendo em vox populi o que antes era conhecido somente em círculos restritos da indústria automotiva, da engenharia, e da maçonaria. De momento, a Volkswagen é o único fabricante apontado como culpado por homologar motores sujos como se limpos fossem, à base de trapaças, porém é certeza que seus competidores não andam muito distante disto.

Nem tão confiáveis, nem tão limpos, nem tão econômicos.

Qual é a diferença? Os competidores da Volkswagen fraudaram os testes de emissão através de meios legais, extensões de regulamentos, e exceções. Portanto, o que os demais fizeram nos parecerá mais, ou menos, ético, porém foi dentro da lei. Há razões técnicas pelas quais os motores não se preocupam em contaminar menos em certas circunstâncias, se bem que estas “certas condições” se dêem na maior parte do tempo em que estão funcionando. Ao menos agora, não se vendem os Diesel como se fossem “ecológicos” simplesmente por emitirem menos CO2, já que isto era um insulto à inteligência, dado que emitem mais NOx.

(Os controles anti-poluição se desativam por velocidade, por alta carga, por baixa temperatura (como 17 º C) ou para poupar ureia. É para “conservar o motor”, dizem.)

Com este artigo, quero jogar um pouco de luz sobre as novas mecânicas Diesel, da geração Euro 6b, e reduzir a possível confusão que possa haver com elas.

Para começar, falar de motores Diesel limpos já é colocar na mesma oração dois conceitos que são, desde o começo, antagônicos! O motor Diesel funciona com um nível elevado de compressão, já que o combustível queima pela alta pressão e temperatura e não pela centelha de velas, tal qual em motores a gasolina. Tal compressão maior causa que o gás Nitrogênio (N2), componente majoritário do ar, acabe reagindo com o Oxigênio (O2), gerando os Óxidos de Nitrogênio (NO2 e NO3).

O problema destes gases é que acabam provocando smog fotoquímico e geração de Ozônio (O3) troposférico (no nível da superfície do planeta). Ozônio é um gás tóxico para os seres vivos, e por isto só tem benefícios a grandes altitudes. Em baixas altitudes onde seres vivos possam respirá-lo, causa doenças respiratórias, degradando a qualidade do ar.

Para reduzir as emissões de NOx, os fabricantes têm duas principais estratégias:

  • catalizadores de NOx: mediante o primeiro procedimento, se emprega muito calor para romper os NOx e convertê-los em gases inofensivos, mas não se consome nenhuma substância catalizadora no processo. Na norma Euro 5, era vendida a ideia de que esta solução era suficiente para limpar os gases de escape de carros pequenos e médios;
  • redução catalítica seletiva (SCR): reaproveitam-se os gases de escape novamente na admissão, grassas à EGR, e isto resulta em custosos danos quando entope-se de fuligem. É usado um catalizador consumível para evitar que ocorra o entupimento.

Os motores Diesel têm outro detalhe interessante: eles não queimam todo o combustível que usam, e as frações sem queimar tornam-se fuligem. Uma solução para isto consiste de usar GLP (Gás Liquefeito de Petróleo) como aditivo na combustão, pois sendo esta mais completa, todo o Diesel queima-se e o rendimento geral aumenta. Já foi comprovada sua viabilidade em veículos pesados; já nos carros de passeio, e nos 4×4, é muito difícil recuperar o investimento. O uso de injetores a muito alta pressão, por atomizarem o combustível, têm reduzido parcialmente o problema. Com o GLP sim, acabariam-se com as partículas que restam da combustão.

A segunda estratégia, mais custosa, e que necessita espaço físico para turbinas, depósito e injetor, consiste em lançar sobre os gases de escape uma solução baseada em água e ureia, que reaciona com os NOx para dar lugar a gases mais inofensivos/menos ofensivos. Este sistema é usado em veículos de maior tamanho e requer um aditivo que se consome, AdBlue. É o sistema mais eficaz, desde que se injete a quantia correta. Fabricantes como Volkswagen decidiram não injetar toda a ureia necessária, para assim evitar ao cliente a inconveniência de repor a ureia antes do próximo uso do veículo. A depender da forma de conduzir, gasta-se mais ou menos ureia. Se a ureia se esgotar, o motor não dá partida, porém os avisos têm suficiente antecedência. O custo de repô-la é irrelevante.

Falemos agora de partículas: o Diesel é muito distante de ser um combustível quimicamente limpo, pois tem impurezas, como metais pesados e enxofre. Este último elemento tem sido reduzido mediante legislação, e é o responsável pela geração dos óxidos de enxofre (SOx) e chuva ácida. Independente disto, em combustíveis como o óleo cru (a escória do Diesel), que os barcos usam, há enxofre às pampas, e o que contaminam os grandes cargueiros é uma monstruosidade. Poderíamos falar de Diesel limpo (puro) se não tivesse impurezas, e se funcionasse com oxigênio puro.

As inpurezas que não são combustível resultam na geração de partículas. A partir da geração Euro 4, começaram a implementar massivamente os filtros de partículas (FAP/DPF), embora foram usados pela primeira vez no Grupo PSA em motores Euro 3. Estes filtros vão segurando as partículas, a partir de determinado tamanho, e quando se chega a um nível determinado, injeta-se Diesel no tempo de escape para gerar muito calor e “fritar” estas partículas. Se supõe que assim, se convertem em compostos menos tóxicos.

Um Diesel de origem fóssil sem partículas é caro de produzir, porém há experimentos para produzir combustível quimicamente puro de origem sintética. Nunca poderão produzir o suficiente.

Tanto os motores à gasolina quanto os Diesel (que já o fazem) usarão filtros de partículas em 2017 (normativa Euro 6c) para barrar as partículas mais pequenas, ou seja, inferiores a PM10, que são responsáveis pela geração de câncer e enfermidades respiratórias como a asma. Um tipo ou outro de motor gera partículas diferentes em composição e massa. Nos motores a gasolina, a geração de partículas é inferior nos aspirados de injeção multiponto (indireta), e muito alta nos turbinados de injeção direta, segundo o TÜV. Para que os DPF/FAP funcionem corretamente, os motores devem ir pra estrada e gerar altas temperaturas de escape (regeneração passiva), ou queimar Diesel em excesso (regeneração forçada), ou chegarão a um ponto de obstrução tamanho que terão de ir para a oficina.

Os motores Diesel modernos dão-se muito mal com a condução a curta distância, ou no ciclo urbano. Por isto, é uma estupidez usá-los em trajetos de poucos kilômetros, não só por uma questão financeira. Os sistemas antipoluição são mais eficazes na estrada. Com o tempo, estes sistemas falharão, e são avarias que podem superar os €1.000 para reparar. Há usuários que suprimem a EGR, catalizadores, e filtros, para evitar o problema, com o consequente dano à saúde pública – deveriam ser enforcados nas antenas de celular. Para a cidade, é preferível usar gasolina, sobretudo se trata-se de um motor aspirado.

Os clientes pedem aos fabricantes o impossível: querem motores que gastem pouco, que contaminem pouco, que andem bem (e, se tiverem mais de 150 CV, melhor), que durem, que sejam baratos para manter, que sejam agradáveis de conduzir, que sejam silenciosos, e que funcionem com Diesel. A equação de todos estes termos não tem solução. É preciso renunciar a algo, e este algo acaba sendo a ecologia e a confiabilidade. Entendo que haja quem escolha Diesel por ele fazer muitos kilômetros, e outras alternativas não lhe satisfazem, e me parece muito legítimo, mas, como sempre, prefiro que as pessoas escolham informadas.

Então, o motor Diesel pode ser limpo, ou não?

Se queremos falar de motores Diesel limpos, é preciso buscá-los nos Estados Unidos ou Japão, aonde as normativas de meio-ambiente vão além da Euro 6b (vigente atualmente na Europa). Muito poucos fabricantes homologaram com êxito motores Diesel “limpos” nestes mercados. A Environmental Protection Agency (EPA – Agência de Proteção Ambiental) dos EUA está muito mais cuidadosa com isto desde que a Volkswagen a fez de idiota entre 2008 e 2015 com o Dieselgate. Uns poucos motores da Mazda, BMW, GM (Chevrolet) e Daimler (Mercedes-Benz) têm motores certificados nestas normativas mais estritas.

No Japão é muito difícil encontrar um carro de passeio com motor Diesel; na década de 1990 foi feita uma cruzada espetacular contra os motores Diesel até serem erradicados completamente em 2008. No uso industrial, não houve tanto empenho, mas é por questão econômica de compensar o uso das refinarias sem haver excedentes ou faltas.

A União Europeia permitirá, com a Euro 6c, que os motores Diesel contaminem mais de 80 mg/km de NOx, em troca de que o aumento ocorra em condições reais (RDE – real driving emissions). O limite de 80 mg/km se alcança atualmente só em laboratórios, e nas estradas ninguém o cumpre. Por isto, os legisladores se viram obrigados a elevá-lo. Na teoria, o efeito final será que os motores emitirão menos poluição na prática, na vida real, nas estradas.

Pouco a pouco, o consumidor está dando as costas ao Diesel. Há ameaças muito fundamentadas a nível europeu de restringir, ou mesmo proibir, a circulação deste tipo de veículo, a fim de reduzir a contaminação atmosférica. Também, aumentos de impostos referentes tanto aos veículos, quanto ao tipo de combustível que usam.

Licença Creative Commons Este post de Anders Bateva está licenciado com uma Licença Creative Commons – Atribuição 4.0 Internacional.
Baseado no trabalho disponível em Pistonudos.

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