Tecnologia MultiAir da Fiat é exemplo de downsizing que deu certo

Tecnologia MultiAir da Fiat é exemplo de downsizing que deu certo

Os motores MultiAir estrearam oficialmente no Alfa Romeo MiTo em 2009 e, nacionalmente, equipa os Fiat 500 1.4 16V.

Basicamente sendo um sistema de abertura de válvulas hidráulico, acaba gerando uma economia de 25% no consumo de combustível, sem comprometer o torque e a potencia do motor.

Tecnologia

Quando pensamos em um motor de ciclo Otto básico movido a gasolina, por exemplo, sabemos que a potência do motor é modulada pela borboleta de aceleração. Esta controla a quantidade de ar que entra no motor para a mistura ar-combustível, para que esta fique próxima a 14:1 (referida Razão Estequiométrica).

O uso da borboleta, no entanto, acaba gerando perdas de energia para o motor, gerando aumento no consumo de combustível e as emissões de poluentes quando esta fica ligeiramente aberta como é comum no tráfego na cidade.

Podemos fazer um simples comparativo para entendermos o porquê desta perda de rendimento. Considere uma pessoa que tente beber água no copo fechado com um pequeno furo na tampa. O esforço que fazemos para puxar essa água é a perda de energia que sofremos desnecessariamente.

Assim, qual a solução o MultiAir? É ajustar o ar admitido pelo motor de acordo com o tempo de abertura das válvulas de admissão.

Válvulas convencionais

Os motores convencionais utilizam de válvulas com perfis de abertura fixa, obtido através de um came que empurra a válvula através da rotação ou movendo a haste do balancim correspondente. Com o passar do tempo, outras alternativas foram adotadas para melhorar esta condição, a BMW, por exemplo, utiliza o Valvetronic, com um êmbolo hidráulico e solenoides que comandam a abertura das válvulas.

A maioria das soluções empregadas não são utilizadas em larga escala, geralmente por ter um custo elevado, ou então porque o espaço útil disponível do compartimento do motor não seja o adequado para empregar a tecnologia.

No MultiAir...

Assim a solução adotada pelo MultiAir é um misto entre as tecnologias de controle de válvulas hidraulicamente com o de sistema sem cames.

Quando a válvula solenóide fecha, o óleo na câmara hidráulica se comporta como um sólido e transmite o movimento para as válvulas de admissão.

Agora com esta aberta, o óleo desta câmara retorna ao motor. Dessa maneira, as válvulas de admissão não seguem mais o came e fecham sob a ação da mola. No final do curso de fechamento da válvula, este é comandada por um freio hidráulico dedicado, garantindo uma fase para assentamento mais suave e regular em qualquer faixa de rotação do motor.

Através de controle do tempo de fechamento e da aberturada válvula promovidos pela solenóide, variadas podem ser as programações de abertura destas.

Caso o condutor deseje potencia máxima, a válvula solenóide fica fechada e a total abertura de válvula é alcançada seguindo o perfil do came mecânico, projetado exclusivamente para otimizar esse desempenho em alta rotação do motor.

Com o torque em baixas rotações, a válvula solenoide fica aberta próximo ao final do perfil do came, causando o fechamento antecipado da válvula de admissão, eliminando o retorno de fluxo de mistura para o coletor de admissão, aumentando a massa de ar admitida para os cilindros.

Com regime parcial de carga no motor, a válvula solenoide é aberta antes do final do perfil do came, causando um fechamento da válvula de admissão antecipado, controlando assim o volume de ar admitido em função do torque.

Já na marcha lenta, a solenoide permanece aberta quando o perfil do came já quando o perfil do came está agindo, e se fecha enquanto o came ainda está bombeando óleo. Dessa maneira, a válvula abre-se tardiamente quando o pistão desce, causando uma depressão maior e fazendo com que o fluxo de ar para o cilindro entre mais rapidamente, causando menos vibrações e turbulência no funcionamento.

O regime de carga parcial e de marcha lenta podem ser combinados em um mesmo período de admissão em um ciclo, causando o chamado Multilift, que também melhora a turbulência e a taxa de combustão em cargas e rotações baixas.

A grande vantagem desse sistema é que o motor pode trabalhar com a mistura estequiométrica próximo da ideal, em cada etapa de funcionamento. Um motor com comando de válvulas variável permite rendimento flexível em diferentes faixas de rotação comparado a um motor comum, já o MultiAir permite o melhor aproveitamento do motor em toda a faixa de rotação do motor.

Inovação tão importante quanto o Common Rail

A tecnologia MultiAir empregada aos motores de ciclo Otto é quase tão importante quanto foi o Common Rail no ciclo Diesel. Não podemos considerar também essa comparação absurda, pois, o motor admite toda a massa de ar com carga máxima e o Common Rail regula apenas a quantidade de combustível para a mistura.

Assim, para obter tamanha flexibilidade no ciclo Otto, foi necessário um sistema que fosse capaz de ajustar tanto o ar admitido, quanto o combustível para ser enviado para a câmara no momento da queima.