Porquê o Diesel - Auto Aftermarket News

Porquê o Diesel
Porquê o Diesel
O engenheiro alemão
Rudolf Diesel (18581913) patenteou o seu
projecto para um motor
de combustão interna
mais eficiente, em 1892.
De início os motores
diesel foram usados
primeiramente em
navios e em aplicações
industriais devido ao
seu tamanho.
Pelos 1920s estes
foram utilizados nos
tractores, nos camiões
e nos autocarros. O
primeiro carro ligeiro
de passageiros com um
motor movido a diesel
foi construído em 1936
pela Mercedes Benz.
Sabia que mais de 50% dos veículos de
passageiros vendidos hoje na Europa são
a diesel?
Na Bélgica, França, Luxemburgo e
Noruega as vendas são superiores a 70%!
Em Portugal e Espanha as vendas estão
no mesmo nível de 70%.
O motor diesel é o mais eficiente de todos os
motores de combustão interna. Juntamente com a
grande fiabilidade e durabilidade, estas são algumas
das razões bem estabelecidas porque tantos
consumidores europeus escolhem motores diesel
em vez de gasolina. Além disso, recentes avanços
na tecnologia dos motores diesel melhoraram o
desempenho destes modernos veículos onde o
ruído foi reduzido de forma significativa dando
maior prazer na condução e fazendo-os assim ainda
mais atractivos aos condutores.
Hoje, os veículos a diesel consomem em média
menos 30% de combustível e produzem 25% menos
emissões de CO2 do que os veículos a gasolina.
Combustíveis mais limpos e novas tecnologias
continuarão a melhorar as taxas de eficiência do
combustível e da emissão de CO2, assim como a
emissão de partículas.
Os modernos motores diesel são mais confortáveis,
funcionam mais silenciosamente e podem produzir
mais torque a baixas rotações do motor.
A popularidade dos carros de passageiros a diesel
varia de região em região à volta do mundo, na
maioria em função de factores económicos locais,
com maior aceitação do diesel na Europa. No sector
dos veículos de transportes pesados, o motor diesel
é o motor de maior escolha em todo o mundo,
devido ao seu maior torque e eficiência.
COTAS DE MERCADO dO DIESEL na Europa Ocidental em 2007
(% de novos carros registados)
EVOLUÇÃO DO MERCADO DOS VEÍCULOS A DIESEL NA
EUROPA OCIDENTAL
(% de novos carros registados)
60%
90%
80%
70%
60%
50%
50%
40%
40%
2008
2006
2004
2002
2000
10%
1998
10%
1996
20%
1994
20%
1992
30%
1990
30%
A
B
DC FIN F
D GR IRL I
L
NL P
E
S
UK IS
N CH
Os benefícios económicos do Diesel
Enquanto os carros de passageiros e os
camiões ligeiros com motores diesel são
mais predominantes na União Europeia
(UE), e numa menor extensão no Japão,
os motores diesel são um importante
factor económico nos veículos pesados de
transporte em todo o mundo, incluindo os
Estados Unidos.
Carros de passageiros
Devido ao custo mais elevado no fabrico
dos motores diesel, especialmente quando
incorporados com tecnologias de alto
nível, os carros a diesel têm geralmente
um preço de venda mais elevado do que
os carros a gasolina. O ponto de ruptura
económico de um veículo a diesel é
normalmente alcançado entre o primeiro
e o segundo ano de uso, dependendo
das distâncias percorridas, preços de
combustível e dos impostos aplicáveis.
Hoje há uma gama mais alargada de
veículos a diesel disponível em todo
o mercado europeu, como nunca
houve. A disponibilidade dos
motores diesel em mais e mais
segmentos de veículos – desde
os “micro” até ao luxo – é devido
ao significativo progresso feito na
tecnologia, na eficiência, na performance
e na fiabilidade dos motores diesel nos
anos recentes, assim como a grande
disponibilidade do diesel e da taxa de
incentivos.
Veículos comerciais
Para os camiões, comerciais ligeiros e
autocarros, não há alternativa competitiva
face aos motores diesel devido à sua maior
eficiência.
Uma vez que em média são mais rápidos e
flexíveis do que os comboios, os camiões
são a modalidade principal dos transportes
de bens na UE, levando 70% de toda a carga
transportada que tenha menos de 100Km.
crescente consciencialização das
vantagens do diesel, particularmente o
facto do diesel poder ajudar na redução
da emissão de CO2 e das taxas de
consumo de combustível fóssil.
Os autocarros, por sua parte, são a principal
modalidade de transporte de passageiros
na UE (excluindo os carros), mais do que
os comboios. Além disso, enquanto as
tecnologias de combustíveis mais limpos
se vão tornando disponíveis, a parte do
mercado dos motores diesel no sector
comercial ligeiro prevê-se que aumente no
futuro.
Em mercados emergentes, o diesel
poderá ser uma boa alternativa para a
gasolina, mas há desigual disponibilidade
da qualidade apropriada do combustível.
Isto também, se espera que melhore,
tendo particularmente a China crescentes
exigências na qualidade ambiental do
diesel como fonte de energia enquanto o
seu consumo doméstico aumenta.
O Diesel à volta do mundo
A procura mais forte do diesel é na Europa
onde conta com aproximadamente 53%
do mercado dos veículos de passageiros.
O consumidor europeu compreende
inteiramente os benefícios do diesel e
tira partido da taxa de incentivos e dos
benefícios económicos.
O mercado do diesel é mais pequeno
no Japão devido às rigorosas exigências
ambientais e das curtas distâncias
percorridas. Como ambas as tecnologias dos
motores diesel e gasolina melhoraram, é
provável que o mercado japonês cresça nos
próximos anos.
Nos USA o mercado dos carros de
passageiros a diesel é extremamente
limitado devido ao baixo custo da gasolina.
Embora devido aos constantes aumentos
dos combustíveis esta situação está a mudar
e há uma maior procura do diesel e uma
O valor do cliente
O motor diesel é o mais eficiente de todos
os motores de combustão interna devido ao
princípio do “learn-burn”. Na Europa os motores
diesel são atractivos aos consumidores devido
à sua económica eficiência, graças ao menor
consumo de combustível e à favorável taxação.
No Japão e nos USA tem havido uma menor
consciência e interesse do consumidor no diesel
por causa das menores vantagens económicas
comparativamente à gasolina. Esta situação está
a mudar.
Junto com a eficiência do combustível, as outras
bem conhecidas características dos motores
diesel são a confiabilidade e a durabilidade. Além
disso, as modernas injecções directas no diesel
trouxeram melhorias adicionais a nível do ruído,
do desempenho, da eficiência do combustível e
das emissões. Estes avanços tecnológicos têm
aumentado a competitividade do diesel “vis-àvis” da gasolina.
Injectores DIESEL (Foto: bosch)
Learn-burn
Os dieseis têm learn-burn - mistura pobre,
menos combustível para o mesmo volume
de ar - no motor de combustão interna
que opera assim com rácios na mistura
ar-combustível mais elevados do que o
necessário para uma completa queima do
combustível.
A avançada tecnologia do motor com
injecção directa no diesel proporcionou
soluções avançadas no preciso controlo da
injecção do combustível que resultou na
redução de emissões e uma significativa
melhoria do desempenho.
Menos energia para produzir o combustível
diesel é também uma parte natural do
processo de refinação do petróleo. A
produção do combustível diesel consome
consideravelmente menos energia e
resulta em emissões mais baixas do que a
produção de biocombustíveis.
Preço de combustível médio
EM PORTUGAL EM 2007
DIESEL
1. 1 1 5
€/L
S/ CHUMBO 95
1. 3 2 2
€/L
Preço de combustível médio
na ue EM 2007
DIESEL
1. 1 2 2
€/L
S/ CHUMBO 95
1. 2 6 0
€/L
Tecnologia de condução
Por causa do seu apelo ao consumidor os
motores diesel são a tecnologia de condução
para carros de passageiros na Europa,
representando a liderança neste segmento de
mercados. No resto do mundo são a primeira
escolha para o segmento dos veículos
comerciais pesados, visto não haver outra
alternativa mais eficiente do que o diesel.
De facto, sem a contribuição do crescimento
do motor diesel e as suas novas
tecnologias, não seria possível
conseguir os objectivos na redução
do consumo de combustível e das
emissões de CO2 na UE nos últimos
anos. As emissões de diesel foram
já reduzidas por volta de mais de 99% entre
1990 e 2007 sob o programa EURO 3.
Além disso, os dieseis
modernos exibem excelente
desempenho e conforto,
especialmente os motores
de hoje com os intercoolers
e a injecção directa do
combustível. Eles geram um
torque mais elevado do que
comparados aos motores a
gasolina, significando que são
melhores para “puxar cargas”,
e também significa que o
condutor pode permanecer
numa engrenagem mais
elevada por mais tempo.
Isto reduz não somente o
consumo e as emissões, mas
também mantém baixos os
níveis de ruído.
Princípio de funcionamento do filtro de partículas a diesel
Cavilha frontal
Cavilha traseira
Gases de exaustão do motor
Depósito da fuligem
Paredes do filtro
Sistema de controlo das emissões consistentes no
filtro de partículas e de catalisador de oxidação
Sensor de
oxigénio
Gases
provenientes
do motor
Catalisador de
oxidação
Filtro de
partículas
Gases de exaustão
purificados
Sensor de
temperatura
Sensor de pressão
diferencial
Gases de exaustão
purificados
Avanços na tecnologia do Diesel
• Comon-rail é uma avançada tecnologia de
injecção de combustível cuja bomba é parte
do novo sistema de controlo de combustível
nos motores diesel limpos. Ao alimentar
directamente os injectores com uma única bomba
de combustível, um sistema electrónico controla
com precisão a pressão e o tempo da injecção do
combustível.
• Tempo Variável da Injecção é uma outra
inovação no novo sistema de controlo do
combustível em que um injector de combustível de
alta pressão controlado electronicamente liberta
a quantidade precisa de combustível no momento
de máxima compressão (quando o pistão alcança o
alto do cilindro)
• Turboalimentação utiliza a energia da exaustão
do motor para aumentar o seu desempenho.
Os gases de exaustão movem uma turbina que
por sua vez faz mover outra turbina, através do
mesmo veio, no caracol da entrada de ar que força
uma maior quantidade deste no cilindro, desse
modo reduzindo as emissões e incrementando a
performance do motor.
• Os filtros de partículas Diesel removem
partículas da exaustão ao incinerá-las. A carcaça
do filtro é revestida com uma liga de metal raro,
que, junto com múltiplas injecções controladas,
provoque a combustão aproximadamente a 600oC.
Os sensores de pressão e de temperatura na
unidade do filtro determinam o sincronismo das
múltiplas injecções.
Tecnologia do combustível
Os combustíveis têm melhorado no passar
dos anos com os níveis de enxofre a serem
reduzidos progressivamente, e olhamos para
a frente para mais melhorias na qualidade do
abastecimento, como detalhado na ACEA World
Wide Fuel Charter.
Na UE, os níveis de enxofre para a gasolina e
diesel foram baixados a 50ppm em 2005 sob o
Euro 4. O combustível com um nível de enxofre
inferior a 10ppm deverá estar disponível numa
base geograficamente definida, com 100% de
disponibilidade em 2009. Os estados membros
da UE são incentivados a promover uma
execução mais cedo desta norma com medidas
fiscais.
Além disso, em 2005, os fabricantes europeus
de camiões introduziram gradualmente a
tecnologia de redução selectiva catalítica
(SCR ) em novos camiões para reduzir mais
níveis de emissão de NOx. O sistema SCR,
em combinação com AdBlue (uma solução
de 32,5% de ureia em água), propõe uma
redução de 5-7% no consumo de combustível.
O AdBlue é um aditivo recentemente criado
para a redução selectiva catalítica, e é uma
solução não tóxica, limpa, sinteticamente
manufacturada usada como um agente de
redução para o tratamento da exaustão do SCR
para os motores diesel dos camiões, reduzindo
as emissões de NOx.
Para além disso, a indústria
automóvel tem desenvolvido esforços
para permitir o aumento do uso de
biocombustíveis . O Biodiesel,
é um combustível que não contém
petróleo, que é adicionado hoje ao diesel
convencional, em uma proporção de até
5% da mistura, e que pode ir até 20%
desde que cumpra as especificações
mínimas.
Em Portugal está previsto em 2010 que
esta incorporação de biodiesel seja
de 10%, cuja designação comercial é
conhecida como B10.
O World Wide Fuel Charter
é a contribuição da indústria
automóvel ao processo de
harmonização da qualidade do
combustível.
A indústria automóvel tem
ajustado a sua tecnologia
para o uso de combustíveis
com baixos teores de enxofre
na UE, mas está preocupada
com a disponibilidade
de tais combustíveis,
especialmente fora da UE. Isto
é particularmente importante
para os veículos pesados, dado
o volume de mercadorias
transportadas entre a UE e as
regiões circunvizinhas (Europa
Oriental, Médio Oriente, África do
Norte).
O Diesel e o ambiente
A indústria automóvel partilha os interesses
da comunidade mundial a respeito do
impacto ambiental das emissões de CO2
provocadas pelo homem e repercussões na
mudança do clima. A indústria automóvel
terá de continuar a tomar medidas
apropriadas para contribuir em soluções
de longo prazo no assunto da mudança
do clima. A tecnologia diesel é uma das
ferramentas fundamentais disponíveis para
reduzir emissões de CO2 dos carros.
Os veículos a diesel queimam em
media 30% menos combustível e
produzem 25% menos emissões
de CO2 do que os motores a
gasolina. O uso dos eficientes
motores diesel fazem uma contribuição
fundamental ao encontro do acordo entre
a ACEA e a Comissão Europeia para reduzir
as emissões médias de CO2 nos novos carros
em 140g/km neste ano de 2008.
O Diesel e a sua saúde
As reduções no consumo
e as emissões gasosas
têm sido acompanhadas
por uma clara descida nas
emissões de partículas.
Desde 1990, as emissões
de partículas – nos carros
de passageiros e camiões
- desceram mais de 90%.
O diesel e os seus numerosos estudos sobre o
efeito na saúde humana foram conduzidos para
determinar os possíveis efeitos adversos das
emissões do motor diesel. Os interesses da saúde
no que diz respeito à emissão de partículas dos
motores diesel variam de país para país, resultando
em regulamentações diferentes.
Redução em ~95%
PM e NOx durante 25 anos
100
Carros diesel
80
HC + NOx
PM
60
40
20
1970
1974
1978
1982
1986
1990
1994
1998
2002
2006
2010
PC = Carros de passageiros a gasolina e diesel < 2.500kg (classe M1)
Euro 3
Euro 1
Euro 5
Euro III
HD = Veículos pesados com motor diesel
Euro V
2010
2008
2004
2002
2000
1996
1994
1992
1998
Euro IV
Euro II
Euro I
2006
Euro 4
Euro 2
O Diesel e o ambiente
As emissões dos veículos pesados
foram também reduzidas
significativamente nos últimos 15 anos.
Os padrões do EURO IV (e para além de) irão
significar respectivas reduções nas emissões de
partículas (de 98%, comparadas aos níveis de
1990) e de NOx (de 89%).
Emissões (% Euro 0)
CARROS DE PASSAGEIROS - EURO 0 ATÉ EURO 6
As emissões de ruído foram também reduzidas
com êxito. Os veículos a diesel de hoje são
significativamente menos ruidosos do que no
passado, resultando na redução de 90% nas
emissões de ruído dos motores destes veículos
desde 1970.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Petróleo NOx
Diesel NOx
Diesel PM
Euro 0
Euro 1
Euro 2
Euro 3
DESENVOLVIMENTO DOS LIMITES EUROPEUS PARA OS AUTOMÓVIES DE PASSAGEIROS A DIESEL
Valores = limites em g/km
Euro 1
Euro 2
Euro 4
Euro 5
Hoje
Euro 3
Euro 4
81%
91%
0.05
0.025
90%
95%
0.56
0.30
97%
98%
0.64
0.50
0.27
88/436/EEC
0.196
0.14
0.10
Partículas
5.8*
ECE R15/04
1.36
HC + NOx
0.97
0.90
5.8*
ECE R15/04
2.72
CO2
1985
1990
1.0
1995
2000
2005
Euro 6
Hoje, graças às tecnologias
limpas do diesel, este é uma
alternativa inteligente ao
tradicional motor a gasolina,
devido às suas baixas emissões,
uma maior eficácia, desempenho
e durabilidade
Sintética, Lda.
email: [email protected]
w w w. s i nte t i c a . p t
Partes deste artigo tem como fonte a ACEA.