tecnologia de motores flexíveis - sistemas.mre.gov.br · por Daimler e aplicando o conceito dos quatro tempos, come- ... era utilizar gasolina como combustível dos motores,

|�3tecnologiademotoresflexíveis

DoiníciodoséculoXVIIIameadosdoséculoXIX,omo-tor a vapor reinou absoluto como a melhor invenção

do homem para produzir força útil, em substituição nãoapenasaosanimais,usados,pormilharesdeanos,namoa-gem,transporteeindústria,comotambémàforçadovento,utilizadanotransportemarítimo.Ainovaçãofoitãoimpor-tante,queeraexibida,comorgulho,comosímbolodopro-gressoedoavançoeconômico.Comamáquinaavapor, anavegaçãocomercialpassouasermaisrápidaeeficiente;otransporteferroviário,popular;eaindustrialização,almejadapelosmaisdiversosgovernos.Atéhoje,ao referirmo-nosàera industrial, vem-nosàmentea imagemdo famoso“foglondrino”, íconedousodesenfreadodemotores a vapor eresultadodamisturadefumaçadecarvãocomvaporemitidopormilharesdecaldeiras.Tambémconhecidocomo“máqui-naavapor”,essemotordecombustãoexterna, inventado,em1698,peloinglêsThomasSavery,usavacarvãooulenhapara superaquecer a água contidanum recipiente fechado.Foiproduzidoemdiversosmodelosetamanhos,massempre

tecnologiademotores

flexíveisHenryJosephJunior1

1PresidentedaComissãodeEnergiaemeioAmbientedaAssociaçãoNacionaldosFabricantesdeVeículosAutomotores(Anfavea).

Todasasilustraçõesdestetextoforamfornecidaspeloautor.

�4| BiocomBustíveisnoBrasil:realidadeseperspectivas

limitadoaofatodequeaforçaobtidaeradiretamentepro-porcional ao tamanho da caldeira que, quantomaior,maisaquecimentonecessitava.Poroutrolado,paramanteraele-vada temperatura, era necessário constante abastecimentodafornalhacomcarvãooulenha.Devidoaessaslimitações,amáquinaavapornuncaconseguiusubstituirousodeani-maisnotransporteindividual,nocoletivourbanooumesmonodecargadepequenadistância.Suaaplicação,apesardeintensa,semprelimitou-seaousocomomotorestacionárionaindústriaenaagriculturaoucomomotormóvelemfuma-rentaslocomotivas,barcosavaporounavios.Experimentosemtratoresoumesmoemveículosterrestreschegaramaserfeitos,masessasaplicaçõesforammuitopoucaselimitadas,quandocomparadasàsinúmerasutilizaçõescitadas.

Oprimeiromotordecombustão interna foi inventadoeconstruídoporJeanJosephÉtiènneLenoir.Engenheirobelga,nascidoem1822,emLuxemburgo,emigrouparaaFrançaem

inventordamáquina

aVapor

máquinaaVapordeSavery

EvoluçãodosmotoresThomasSavery

|�5tecnologiademotoresflexíveis

1838,ondeseocupoucomogarçomemParis.Em1852,co-meçouatrabalharcomomecânico.Seisanosdepois,tentouseuprimeiromotorfixodeexplosão,movidoaumamisturagásdecarvãoear.Doisanosdepois,patenteouachamada“máquinadegásdeLenoir”,oprimeiromotordeaplicaçãoprática de combustão interna, alimentado por gás de ilu-minaçãoecomigniçãopromovidaporumabateriaelétrica.Foramfabricadoscercade400dessesmotores,principalmen-teparaequipartornosmecânicosemáquinasdeimpressão.Emseguida,Lenoirpensouemusaromotoremumveículo,transformandoomovimentoretilíneoemmovimentodero-tação.Em1860,conseguiumontarumtriciclomotorizado,cujocombustíveleragásdehulhaouóleoleve(provenientedexistooualcatrão)vaporizadoemprimitivoantepassadodocarburador.Entretanto,seuveículofoiumfracasso,poisomotornãofaziaacompressãodamisturadearcomcom-bustível,eapotênciaatingiuapenas1,5HP.Consideradooinventordomotoraexplosão,morreuem1900,naFrança.

motordeLenoir

inventordomotorde

Combustãointerna

JeanJosephÉtiènne

Lenoir

��| BiocomBustíveisnoBrasil:realidadeseperspectivas

ApesardofracassodeÉtiènneLenoiremaplicaromotordecombustão internaemumveículo,aidéia em si teve vários seguidores.As vantagensdessetipodemotorfrenteaosdecombustãoex-ternasãoenormesenumerosas.Oaproveitamentodaenergia,aoqueimarocombustívelnumambien-tefechado,émuitomaior.Ousodelíquidovapo-rizadooudegáspermitequeadiluiçãocomoarsejarápidaeeficaz,aumentandoaeficiência.Usara energia desprendida pela queimado combustí-

veldiretamentecomoenergiamecânica,semprecisarusaratransformaçãodaágualiquidaparavaporedesseparaener-giamecânica,fazoaproveitamentotérmicosermuitasvezessuperiorea relaçãodotamanhodomotorcomapotênciaobtida sermuitomais favorável. A queimade combustívelfluido em ambiente fechado facilita o controle do proces-so,permitindogerenciaronúmerodecombustõese,conse-qüentemente,odeciclosdomotor;viabiliza,ademais,queoinícioeotérminodofuncionamentodomotorpossamsermaisbemcontrolados,assimcomoqueaforçageradapossaserdosada.Acombinaçãodetodosessesfatoresfazqueaaplicaçãodeummotordecombustãointernaemumveículosejamuitofacilitada,oquenãopassoudesapercebidopelosmelhorestecnólogosdofinaldoséculoXIX.

Umadessaspessoasentusiasmadascomaidéiadeempre-garummotordecombustãointernanumveículocomrodasfoi Nikolaus August Otto. Nascido em 1832, na Alemanha,eraumcaixeiro-viajantequepercorriadiversascidadesdeseupaísedepaísesvizinhosvendendoaçúcar, cháemateriaisdecozinha.NumaviagemaParis,conheceuomotordecom-bustãointernadeÉtiènneLenoireoesforçodoengenheirofrancêsparaaplicá-lonumtriciclo.Apesardopoucosucesso

apesar Do fracasso De étiènne lenoir

em aplicar o motor De combustão

interna em um veículo, a iDéia

em si teve vários seguiDores.

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dopioneironaaplicaçãoveicular,Ottoacreditavaquepoderiamelhoraraquelainvençãoecomeçouafazerdiversosexperi-mentos.Porumfelizacidente,oalemãodescobriuovalordacompressãodamisturadecombustívelear,antesdequeimarnacâmaradecombustão,oqueaumentavasignificativamenteaforçagerada.Apartirdaí,aidéiadociclodequatrotemposdemovimentodoêmbolo(oupistão)–oCicloOtto–nasceu.Eleconstruiuseuprimeiromotoragásem1861eformouumasociedadecomo industrialalemãoEugenLangen.ComeçousuaprimeirafábricaemDeutz,subúrbiodeColônia,naAle-manha,elá,comcapitalaumentadoepessoalespecializado,graçasaprêmiosganhosemfeirasdetecnologia,contratouos serviços e a capacidade técnica de um senhor chamadoGottliebDaimler,queseria,poucotempodepois,umadases-trelasnofirmamentodoautomobilismo.Maistarde,estabele-ceuoutrafábricanaFiladélfia,EUA.OriginalmenteconhecidocomoN.A.Otto&Cia,aempresaaindaexistecomonomedeDeutzAG.Apartirde1876,incorporandotecnologiatrazida

motorotto

inventordomotorde

4Tempos

NikolausA.otto

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porDaimlereaplicandooconceitodosquatrotempos,come-çouaconstrução,emritmoindustrial,donovomotordeOtto.SuapatentedenúmeroDRP532,tornou-seamaiscontestadadomundoeapatente-basedomotormoderno.

GottliebDaimlernasceuem1834,tambémnaAlemanha.DepoisdeumatemporadanaFrança,ondeadquiriuexperiên-cianaconstruçãodemáquinas,freqüentouaEscolaPolitéc-nicadeStuttgart.Nofimde1863,começouatrabalharcomoinspetornumafábricademáquinas,ondeconheceriaWilhelmMaybach.Em1872,transferiu-separaaOtto&Langen,naqualtomouconhecimentodomotorOttodequatrotempos.Depoisdedivergênciascomadireçãodaempresa,deixouaDeutzem1882. Pouco depois, comprou uma vila em Cannstatt, ondehaviaumaestufanojardim,queDaimlermandouampliarpara

montarumaoficinade testes, e convidouMayba-chpara trabalhar comele.ApropostadeDaimlererautilizargasolinacomocombustíveldosmotores,montando-os em todos os veículos possíveis - naterra,naáguaenoar.EleutilizavaoprincípioOttodequatrotempos,que,devidoaocomplicadome-canismodeignição,nãopermitiagrandesrotações.Depoisdeintensivostestes,Daimlerresolveupaten-tearummotorcomsistemadeigniçãoporaqueci-mentoelétrico,controladoporumaresistência.Essapatentefoiumaobra-primanaartedaformulação,jáqueelacontinhaosprincípiosdequatrotempos

domotorOtto,etransformou-senumagrandedisputajudicialdepatentescomaDeutz.Contudo,aCorteFederalaceitouaargumentaçãodeDaimlerdetecnologiaprópriae,assim,nofimde1883,funcionouoprimeiromotordetestes, fundidoporumafábricadesinos.Graçasàigniçãoincandescenteeàválvuladedescarga,omotoratingiu600rotaçõesporminuto,

a proposta De Daimler era utilizar

gasolina como combustível Dos

motores, montanDo-os em toDos os

veículos possíveis - na terra, na água

e no ar.

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oquesuperavaqualquermotorconstruídoatéentão.Opróxi-momotorrecebeuonomede“Standuhr”(“relógiodepé”)eseudesempenho,em1884,erade1HP.Comessaconstrução,comgrandeeconomiadepesoealtamentecompacto,DaimlereMaybachtinhamchegadoàcondiçãobásicaparaconseguirmontá-loemumveículo.Oprimeirotestefoicomumamo-tocicletacomquadrodemadeira.Omotordeumcilindrofoimontadoembaixodoassentodomotorista.Noiníciode1886,Daimlerencomendouumacarruagem,fabricadaemHamburgoemontadaemStuttgart.Secretamente,oveículofoientreguenanoitede28deagostocomopresenteparaasenhoraDai-mler.Omotor,queelesmontarampertodadireçãogiratória,tinha1,5HPe foimontadoconformeomodelodo“relógiodepé”, sendoquea transmissãodepotênciaeraexecutadaporcorreias.Aestranhacarruagemmotorizada,portanto,foioprimeiroautomóveldequatrorodasdomundo.

Aadequaçãoentremotoresecombustíveisfoiumdosfa-toresdegrandeimportâncianaevoluçãoeafirmaçãodemer-

1ºAutomóveldeDaimler

inventordo

Automóvel

GottliebDaimler

100| BiocomBustíveisnoBrasil:realidadeseperspectivas

cadodomotordecombustãointerna.Nosprojetospioneiros,ocombustívelutilizadoeraogásdeiluminação.Afartadis-ponibilidade,geradagraçasaossistemasdeiluminaçãopú-blicadaépoca,tornavaogásbastanteoportunoparaapli-caçõesemmotoresestacionários.Contudo,ascaracterísticasdomotoraexplosãodebaixopesoeraumgrandeatrativoparaquefosseaplicadoemveículosdepequenoportequeservissemaotransporteindividual.Ousodogásdeilumina-çãocomocombustíveltornava-se,assim,inadequado.

Entretanto, a visão da oportunidadede aplicarmotoresà explosão em veículos leves fez que vários inventores sepusessematrabalharnodesenvolvimentodesistemasparaadequaromotordecombustãointernaaoscombustíveislí-quidos.Amaiordensidadeenergéticaeamaiorfacilidadedetransporte tornavam evidentes as vantagens do uso dessetipodecombustívelempequenosveículos.Adescobertadepoçosdepetróleo, por volta de1854,nos EUA, comboasreservaserelativafacilidadedeexploração,eraoutrofatormotivadorparaessedesenvolvimento.

JohnD.Rockefeller,americanonascidoem1839,foiumdosprimeirosvisionáriosapercebera importânciacomercialqueosderivadosdopetróleoteriamcomocombustívellíquidoparaaquelesveículosmotorizadosqueestavamsurgindo.Tendo22anosesomenteformaçãoescolarbásica,adquiriuumapequenaempresacomaqualpassouafazerpartedosetordarefinação,transporteevendadeprodutospetrolíferos.Em1863,fundousuaprimeira refinaria,aqueseseguiuasegunda,em1866.Rapidamente,assegurouomonopóliodonegócio,construindoosprópriosoleodutos,comprandonumerosasempresas,criandoredesdedistribuiçãoeutilizandométodos rápidosdenego-

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ciação.Em1879,asuaStandardOilCompanycontrolava95%domercadodopetróleo.Contudo,seusesforçosparainserir-senomundodapolíticaforammalrecebidose,em1892,comaLeiAntitruste,suaempresatevequeserdivididaemempreen-dimentosmenores,dosquaisRockefellerdetinhaapenasumaparticipaçãominoritária.Esseindustrialpersonificouomodelodograndecapitalista,tendoestilodevidapuritanoeinvestin-doseuslucrosnomecenatoartísticoecientífico.

Siegfried Marcus, austríaco, é tido como o inventor docarburador,peçaessencialparaautilizaçãodecombustíveislíquidos em motores de combustão interna. Devido à difi-culdade em promover uma boamistura do líquido com ar,essainvençãotrouxeenormeavançonaaplicaçãodagasoli-nacomocombustível.Todavia,aafirmaçãofinaldomotoragasolinaocorreuapenasem1883,comotrabalhodeGottliebDaimlereWilhelmMaybach,queconstruíramumcarburadorde funcionamento convincente e o associarama um siste-ma de ignição tambémdesenvolvido por eles. O resultado

Automóveldemarcus

inventordo

carburador

Siegfriedmarcus


alcançadofoiumgrandesaltonaevoluçãodosmotoresdecombustão interna.O deDaimler chegava a 900RPM, en-quantoosagásdaépocamalatingiamas200rotações.Comisso,conseguiu-seauniãodomotordecombustãocomosderivadosdepetróleo,aomesmotempoemquesecriavaacondiçãoparaodesenvolvimentodoautomóvel.

Namesmaépoca,RudolfDiesel, engenheirodenaciona-lidade alemã, embora nascido em Paris, em 1858, buscoudesenvolver ummotor de combustão interna que tivesse omaiorrendimentopossível.Utilizou,paraisso,umaconfigu-raçãomecânicasimilaràdeOtto:ciclodequatrotemposemecanismosdeválvulasdeadmissãoeescape.Noentanto,nomotordeDiesel,acombustãoeraprovocadapelainjeçãodecombustívelnacâmaradecombustão,nofinaldafasedecompressão.Atemperaturaelevadadoarnocilindro,devidoà alta compressão a que era submetido, provocava a auto-combustãodocombustívelinjetado.Aidéianãoeraoriginal,masDieselfoioprimeiroaconceberummotorpráticoede

inventordomotor

Diesel

motorDiesel

rudolfDiesel


altorendimento,quefoipatenteadoem1892.Orendimentotérmicoalcançadoporessemotoratingiaotriplodamáquinaavaporemaisdeumavezemeiaodosmotoresagasolinada época. Do jeito como foi concebido, o motordiesel tinha características que o indicavamparaaplicações pesadas e, desde logo, foi visto comoumfortesucessordomotoravapor.Emcompara-çãocomomotoragasolina,conseguiadestacar-senas instalações de grande porte,mas era pesadodemaisparacompetirnotransporterodoviárioeemaplicaçõesleves.

Decertaforma,osdoistiposdemotordecom-bustãointerna,oDieseleoOtto,tornaram-secom-plementaresparaumagrandefaixadeaplicações,cadaqualdominandoumafatiadistinta.Obinômioleveza-economiaseriaoparâmetrodemaiorpesonaescolha.Alémdasvantagenssingularesdecadaum,umfatorimportanteajudariaamanteroequilíbrionessaquedadebraço:osdoishaviampassadoabebernamesmafonte,opetróleo.

Comooóleodieseleagasolinasãoobtidospordestila-çãofracionadadopetróleo,aofertadeumestavaligadaaoconsumodooutro.Essa“simbiose”fezcomqueosdoisen-contrassemoequilíbrionadisputaecontinuassemaevoluiremaplicaçõescadavezmaisdiversas,aomesmotempoemque,naprática,punhamfimaodomíniodamáquinaavapor.OnovoreinadodasmáquinastérmicasestavadivididoentreosmotoresdocicloOttoeosdocicloDiesel.

Porém,essepredomínioestariaacessívelsomenteapou-caspessoasmultimilionárias,senãofosseoespíritoempre-endedordoamericanoHenryFord.Nascidoem1863,nonortedosEstadosUnidos,oengenheiroentendeuqueoautomóvel

Do jeito como foi concebiDo, o motor Diesel tinha características que o inDicavam para aplicações pesaDas e, DesDe logo, foi visto como um forte sucessor Do motor a vapor.


poderiaserdointeressedetodos,casopudesseseradquiridoporumpreçorazoável.Paraterumprodutomaisbarato,Fordinventoua famosa “linhademontagem”,naqual as váriasetapasdefabricaçãoforamdistribuídasaolongodeumaes-teirarolanteecadaempregadoficouencarregadodeacoplarumcomponentepadronizado.Aidéiaeraevitarquehouvessehesitaçõeseperdadetempodosfuncionáriosduranteacons-truçãodosveículos.Lançadoem1908,por850dólarescadaunidade,oModeloFordTfoiumsucesso.Foramvendidos15milhõesdeunidadesemcercade20anos.Aocontráriodosoferecidosporoutrosfabricantes,osveículosproduzidosporFordnãoerambrinquedosquaseartesanaispararicosseexi-birem.Eraumbemproduzidoemsérie,paraserusadotododiaporcidadãoscomuns.Apesardeserumempresáriogenial,Henry Ford era péssimo administrador: gostava da fábrica,masnãodoescritório.Nãotinhapaciênciaparabalanços,de-testavabanqueirosesempremantinhadinheirovivonocofre.Tampoucoeramuitobomemmarketing,pois,por19anos,

inventordaProdução

emSérie

FordT1�0�

HenryFord


produziuapenasoModeloTpreto.Aliás,umdosslogansdacampanhadevendaseraexatamenteesse:vocêpode teroFord que quiser, desde que seja na cor preta. Somente em1927,FordlançouoModeloAcommaiscores,mas,naquelaaltura,jáestavasendoultrapassadopelaGeneralMotors.

ComoavançodeFordedeseusinúmerosconcorrentes,fornecedoresdepeças,revendedores,oficinasdereparos,pos-tosdegasolinaeestradasmultiplicaram-se.Comocarro,aspessoaspuderamviajarmaisemorarlongedasáreascentrais.Apoluição,obarulho,osacidenteseoscongestionamentossubstituíram outros problemas urbanos e associaram-se, apartirdaí,àimagemdeurbanizaçãoedesenvolvimento.

Assim,noiníciodoséculoXX,comaintroduçãodoscon-ceitostrazidosporHenryForddelinhademontagemedepro-duçãoemsérie,aindústriaautomobilísticacomeçouacrescerenormemente,nãosónosEstadosUnidosmastambémnaIn-glaterra,Alemanha,ItáliaeFrança.Em1919,jásecontabilizavaoincrívelnúmerode186fabricantesdeveículosautomotores rodoviáriosnomundo,oquepermitiuaproduçãode11milhõesdeunidadessomentenaqueleano.

AeclosãodaPrimeiraGuerraMundialnaEuropatrouxedoisaspectosimportantíssimosparaosetor.Porumlado,veiofrearaexpansãoqueessaindús-triavinhatendoemtermosdecrescimentodevolumedepro-dução,principalmentenaEuropa.Poroutro,graçasaosesfor-çosdeguerraeàdisseminaçãodousodomotordecombustãointerna,alimentadoporcombustíveisderivadosdopetróleo,emautomóveisecaminhõesdeusosmilitares,bemcomoemmotocicletas,aviões,barcos,naviosequalquercoisaqueselocomovesse,trouxeenormesavançostecnológicosqueper-

em 1919, já se contabilizava o incrível número De 186 fabricantes De veículos automotores roDoviários no munDo.

10�| BiocomBustíveisnoBrasil:realidadeseperspectivas

mitiramaumentarsuaeficiênciaedesempenho,diminuirseutamanhoebaixarseucusto.

NoperíodoentreaPrimeiraeaSegundaGuerraMundial, onúmerode fabricantesde veículosdi-minuiu,masaquantidadede fusõese incorpora-ções fortaleceu as empresas remanescentes, que,adotandotecnologiasmaisavançadas,voltaramaproduzir em grande escala, popularizando, aindamais,ousodoautomóvelelevandoesseprodutoatodosrecantosdoplaneta.Intensamentedivulgadopelaindústriacinematográfica,ousoindividualdoautomóvelfirmou-seemtodososcontinentesepaí-ses,transformandocidades,abrindoestradasein-centivandoaprospecçãodepetróleo,aconstruçãoderefinariaseadistribuiçãodederivados.

QuandoaSegundaGuerraMundialexplodiu,oautomóveleseuscongêneresjáestavampresentesnosqua-tro cantos do mundo, sendo a demanda por combustível,componentesepeçasdemanutençãotambémsignificativa.Devido às dificuldades de transporte e ao racionamento, ainterrupçãonofornecimentodessesprodutosempaísesquenãoosproduziamtornou-sesérioproblema,levandoàprocu-radecombustíveisalternativoseaosurgimentodeumnovotipodeindústria,adeproduçãodepeçasnão-originais,que,maistarde,foioembriãodenovosparquesdeproduçãodeveículos em países da Ásia, Oceania e América do Sul, osquais,atéentão,nãotinhamtidoproduçãolocal.

Com o fim da guerra, os esforços de restabelecimentoeconômico dos países afetados, o posicionamento dos Es-tados Unidos como nova potênciamundial e os planos dereconstruçãodospaísesderrotados,aindústriaautomobilís-tica viveu seu apogeu.Oparque industrial automobilístico

no períoDo entre a 1ª e a 2ª guerra munDial, o número

De fabricantes De veículos Diminuiu, mas a quantiDaDe

De fusões e incorporações

fortaleceu as empresas

remanescentes.

|10�tecnologiademotoresflexíveis

internacionalizou-se. Fábricas de automóveis, caminhões eautopeçasforamimplantadasemdezenasdepaíses,fazendoafrotamundialdeveículosatingir200milhõesdeunidadesem1960.Conseqüentemente,namedidaemquetodosessesveículoserammovidosagasolinaouóleodiesel,oconsumode petróleo chegou a 8milhões de barris por dia naqueleano,comumpreçomédio,emvaloresdaépoca,decercade2dólaresporbarril.Eramuitobaratooquesepagavapelocombustívelusadonessesveículosmaravilhosos,quetraziamstatus,liberdadeeprogresso.

Entretanto,aindanadécadade1960,osprimei-rossinaisdequenemtudoeracor-de-rosacomosautomóveismovidosaderivadosdepetróleocome-çaramasurgir.Problemascrônicosdevisibilidadeem1962,naaproximaçãoparapousodeaviõesnoaeroportode LosAngeles, EUA, levaramàdesco-bertadaenormecomplexidadedaquestãodapo-luiçãocausadapelaemissãodosgasesdeexaustãodos veículos automotores nas regiões urbanas densamentepovoadas.Aoestudar-se as causasdesse fenômeno, verifi-cou-se que o dano causado pela queima dos combustíveisveicularesiamuitoalémdasimplesemissãodemonóxidodecarbono(CO),atéentãotidocomoperigosopelasmortesdemotoristasincautosemgaragensfechadas,ondeomotordoveículoeraaquecidoantesdesair.Descobriu-secomplexasé-riedereaçõesquímicasentreosóxidosdenitrogênio(NOx)eoshidrocarbonetos(HC)emitidospeloveículos.Napresençadaenergiafornecidapela luzultra-violetasolar,formam-sediversos compostos químicos capazes de afetar seriamentea saúde de homens, de animais emesmode plantas. Essefoioiníciodaenormepreocupaçãocomapoluiçãourbanacausadapelosveículos,oque,emseguida,levouàadoçãode

na DécaDa De 1960, os primeiros sinais De que nem tuDo era cor-De-rosa com os automóveis moviDos a DerivaDos De petróleo.


regulamentaçãodecontroledasemissõesdegases,iniciadanaCalifórnia,estendidaparatodoEUAe,maistarde,adotadapordezenasdeoutrospaíses.Mesmocomalgumasdiferençasdeprocedimentosdemedição,de limitespermitidosoudepoluentesregulamentados,todosospaísesdesenvolvidosdomundo adotam, atualmente, restrições à poluição veicular,incluindoasonora.

OsconflitosnoOrienteMédio,iniciadoscomaGuerradeSuez (1956) eprofundamenteagravados comaGuerradosSeisDias(1967),foramosprimeirossinaisdealarmequeospaísesconsumidoresdepetróleosentiramemrelaçãoàgravepossibilidadedeescassezdepetróleoeaumentodepreço,fazendo-osrefletiroquantoestavamdependentesdessafon-

tedeenergia.Poroutrolado,ospaísesproduto-resdepetróleodaregiãoemconflitorapidamentesentiramteremmãosumavaliosíssimamoedadetroca,paraimporseusinteressespolíticosperanteacomunidadeeconômicainternacional.Detinham,na época,mais de 70%do comérciomundial depetróleo,vistoque:aproduçãoamericanaerain-suficiente para sua própria demanda; o óleo doAtlânticoNorteeracaríssimo,devidoàextraçãoemáguasprofundas;aRússia,Estado-chefedaentãoUniãoSoviética,nãocomercializavaseupetróleocomospaísesdoocidenteemrazãodaguerrafria;

oMéxicoeaVenezuelaestavamsatisfeitosemsuprirpartedacarênciaprodutivaamericana;eoutrospaísesprodutoreserammuitopoucorelevantesnocomérciodepetróleoexis-tente.OspaísesdoOrienteMédio,nessecontexto,percebe-ramquetinhamoabastecimentodaEuropaOcidental,Ásia,OceaniaegrandepartedasAméricasemsuasmãos.Assumin-doposiçõesdepesonaOrganizaçãodosPaísesExportadores

os países proDutores De petróleo Do oriente méDio

rapiDamente sentiram ter em mãos

uma valiosíssima moeDa De troca

para impor seus interesses políticos.


dePetróleo(OPEP),umaatéentãoinexpressivaentidadein-ternacional,conseguiramenquadrarospaísesprodutoresemregimesdecotasdeproduçãoedetabelamentoconjuntodepreços.Osresultadosdessauniãoestratégicalogofizeram-sesentir.Em1973,emrespostaaoapoiointernacionaldadoaIsraelnaguerradoYomKippur,omundofoisubmetidoàquiloqueficouconhecidocomo“PrimeiroChoquedoPetróleo”.Emconjunto,ospaísesexportadorescortaramovolumedepro-duçãoeelevaramopreçodopetróleoavaloresabsurdamentealtos.Emtrêsmeses,obarril,emvaloresdaépoca,passoudeUS$2,90paraUS$11,65.EssasmedidasdesestabilizamaeconomiamundialeprovocaramseverarecessãonosEUAenaEuropa,comgranderepercussão internacional. Donos de dois terçosdas reservasdepetróleodomundo,países comoArábiaSaudita,Irã,IraqueeKuwaitcontrolaramovolumedeproduçãoeopreçodoproduto.

OSegundoChoquedoPetróleoaconteceu,em1979,cau-sado pela revolução iraniana, que derrubou Reza Pahlevi einstalouumarepúblicaislâmica.Aproduçãodepetróleodopaísfoigravementeafetada,eanaçãonãoconseguiuatendernemmesmoasuasnecessidadesinternas.OIrã,queeraose-gundomaiorexportadordaOPEP,atrásapenasdaArábiaSau-dita,ficoupraticamenteforadomercado.Comadiminuiçãodaoferta,opreçodobarrildepetróleoatingiuníveisrecordeseagravouarecessãoeconômicamundialnoiníciodadécadade 80. Comexceção dos países da Cortina de Ferro (UniãoSoviéticaealiados),quedispunhamdoabundanteóleorusso,todasosdemais, tantodesenvolvidos comoemdesenvolvi-mento,foramgravementeafetadospeloimpactodochoque.

Opatamardepreçodopetróleoalcançadoapósdoischo-ques e pela ação conjunta dos países produtores reunidos

em três meses, o barril, em valores Da época, passou De us$ 2,90 para us$ 11,65.


na OPEP trouxe, entretanto, conseqüências não esperadas.Pressionadospelosaltospreços,ospaísesprodutoressaíramem busca de novos fornecedores ou retomaram a extraçãoembaciaspetrolíferasconhecidas,mas,atéentão,inviáveiseconomicamente.Aextraçãoemáguasprofundas,noMardoNorte,noGolfodoMéxico,noCaribeenacostadoBrasil,eaextraçãoterrestre,naÁfrica,noAlascaenaAméricadoSul,foram,então,retomadasetrouxeramconsiderávelaumento

na oferta de petróleo. Por outro lado, tornou-seinequívoco,paraacomunidadeinternacional,queo uso exclusivo de petróleo como matéria-primapara a produção de combustíveis veiculares pre-cisava ser repensado. Diversos experimentos co-meçaram a ser feitos em vários países.Metanol,etanol, óleos vegetais, gás natural, MTBE, ETBE,FAME,FAEE,DMEeoutrassubstânciascomeçaramasermencionadaseexperimentadas.

Porém,oaspectomaisgravedousointensivodecombustíveisderivadosdopetróleo-nãosomentenousoveicularmastambémnaextensagamadeutilizaçãoqueopetróleoeocarvãomineraltêm-foiaconstataçãodequeosgasesgeradospelasuaqueimaestãodiretamenterelacio-nadoscomosurgimentodograveproblemadoaquecimentoglobal.Desdeadécadade1970,essaquestãojávinhasendoapontadapordiversoscientistas,mas,nadécadade1990,foiquesefirmouaconvicçãodaurgentenecessidadedeal-teração da matriz energética mundial, para enfrentar-se oproblema.

Empoucaspalavras,verificou-sequeaqueimadopetró-leoedocarvãomineral fazcomqueasubstânciacarbono,queformaessesprodutoseestádepositadanasprofundezas

o uso exclusivo De petróleo como

matéria-prima para a proDução

De combustíveis veiculares precisava

ser repensaDo.


da terra, reaja comooxigêniodaatmosferae formeogásanidrido carbônico (CO2). A substância, que é inerte, não-tóxica, também é expelida pela respiração dos seres vivos.Emcondiçõesnaturais,seriaabsorvidopelapróprianatureza.Mas, dada a elevadíssima quantidade emitida pela ação dohomem,estáacumulando-senaatmosferaaumritmosupe-rioràcapacidadedeabsorçãonatural,criandoumacamadaqueatrapalhaareflexãodaluzsolarincidente,aumentandoatemperaturadasuperfície,resultandoumfenômenoconhecidocomoefeitoestufa.Casonãoseajanosentidode impediroaquecimentoglobal,ascon-seqüênciasserãotrágicas,vistoqueaprópriavidahumanaestáemrisco.

Alémdosproblemasjáapontadosrelacionadosàpoluiçãourbana,aumentodecusto,insegurançadefornecimentoeaquecimentoglobal,ousointensi-vodopetróleotemmaisumagravante:namedidaem que é um recurso finito, a quantidade disponível estádiminuindo.Oconsumomundialatualdepetróleoédaordemde85milhõesdebarrispordia,havendoreservasestimadasde1,4trilhõesdebarris.Mantidaessasituação,teremospe-tróleodisponívelsomentepormais45anos.Essanãoéumaquestãodefácilsolução.

Atualmente,a frotamundialdeveículosaproxima-sedafantásticaquantiade1bilhãodeunidades.Há1bilhãodeautomóveis, furgões, caminhonetas, peruas, caminhões eônibusrodandoportodosospaísesdoplaneta.Há1bilhãodeveículosdotadosdemotordecombustãointerna,dotipoOttooudotipoDiesel,consumindogasolina,gásnaturalouóleodiesel.Diariamente,maisde165milveículossãoprodu-zidoseacrescentadosaessafrota,oquesignificamaisdois

caso não se aja no sentiDo De impeDir o aquecimento global, as conseqüências serão trágicas, visto que a própria viDa humana está em risco.


veículosporsegundo.São18bilhõesdepassagei-rose30bilhõesdetoneladasdecargatransporta-dospordiaporveículosautomotoresrodoviários.

Comomudaressequadro?Comosubstituiressafrota? Como substituir o combustível que moveessafrota?E,substituirporoquê?

Diversosestudosemandamentoapontamparaummesmo caminho, que é o da substituiçãodomotordecombustão internapelomotorelétrico,queéeficiente,silencioso,potente,nãoemitepo-

luenteseétecnologicamentesimples.Porém,existemdoispontosaindaemaberto:comogeraraenergiaelétricaparamovimentaromotordemodoseguroenãopoluenteecomolevaraenergiaàbordoemquantidadesuficienteparaove-ículoterumaboaautonomia.Gerarenergiademodoseguroenão-poluentepassapelaanálisedosriscosqueenvolvemusinasnuclearesoutérmicas,e levarquantidadesuficientedeenergiaabordosignificaqualquercoisaquenãosejaapo-luentebateriaabasedechumbooudeoutrosmetaispesados.Atualmente,acredita-sequeomeiomaisadequadodegeraraenergiaelétricaseriapelatrocaiônicaobtidanapassagemdehidrogênioporumconjuntodemembranaseletrolíticas(achamadacéluladecombustíveloufuel cell),acrescidadeumreformadorcatalíticoquepossaextrairohidrogêniodeumasubstânciaricanessegás-talcomoogásnatural(ricoemmetano)-ou,preferencialmente,deumlíquido-talcomoumálcool(metanolouetanol)-,maisfácildeabasteceretransportar.Devidoasuaexplosividadeebaixíssimadensi-dade,procura-seevitarotranstornodeterquetransportaroprópriogáshidrogênioemcilindrosnoveículo.

Essasquestõesnãosãodefácilsolução.Centenasdepes-quisadoresvêmtrabalhandonoconceitode“veículoelétrico

são 18 bilhões De passageiros

e 30 bilhões De tonelaDas De carga transportaDos por

Dia por veículos automotores roDoviários.


+céluladecombustível”háduasdécadas,eos resultadosobtidosaindasãopífios.Oconjunto,quandocomparadoaosveículosconvencionaisdotadosdemotordecombustãoin-terna,aindatempoucaautonomia,odesempenhoébaixo,acapacidadedecargaépequena,atecnologiaécomplexaeoresultadoécarodemaisparaproduçãoemsérie.Apesardeváriosprotótiposjáapresentados,nenhumfabricantedeveículospassouaofertaressatecnologiaemalgummodelodeproduçãoseriada.

Tudooqueseviu,atéagora,nadireçãodautilizaçãoco-mercialdosmotoreselétricos,semconsiderarosveículosparatrabalho especiais (carrinhos de golfe e frotas privadas, p.e.)ouparatrabalhoemrecintos fechados(empilhadeirasetratores, p. e.), foi o aparecimento dos chamados veículoshíbridosdotadosdedoismotores,umdecombustãointernaeoutroelétrico,cujousocombinadopermiteoacionamen-toelétricoenquantoomotorconvencionalreabasteceasba-terias.Asprimeirasmotorizaçõeshíbridas foramusadas emveículos pesados (ônibus, caminhões de lixo, etc.) e eramformadaspordoismotoresdistintos.Maisrecentemente,têmaparecidoveículoshíbridosleves,nosquaisosdoisconceitossão combinados numúnicomotor, o que torna o conjuntobemmaiscompactoeeficiente.Entretanto,aindasetratadeumatecnologiacomplexaecara,oquelimitasuacomercializaçãoapoucasunidadeseapaísescomaltopoderaquisitivo.

Masnãohámaisdúvidadeque,nofuturo,to-dososveículosterrestresdeixarãodeusarmotoresdecombustãointernaeserãoelétricos.Asúnicasdúvidassão:quantotempoissoaindavailevareoquefazernesseínterim.

não há mais DúviDa De que, no futuro, toDos os veículos terrestres Deixarão De usar motores De combustão interna e serão elétricos.


OBrasiladotouumcaminhopróprioe,hoje,colhebonsfrutos.

Anualmente, a indústriaautomobilísticabrasileiraproduzparaomercadointernocercade1,5milhãodeveículoslevesquesãodotadosdemotoresdecombustãointerna,comoosdosoutrospaíses,masqueestãoadaptadosparaqueimareta-nolpuroouumagasolinamisturadacom20a25%deetanol.Assim,apesardeestarmosfabricandoveículosconvencionais,narealidade,estamoscriandoumafrotamaisindependentedanecessidadedepetróleo,oquetempermitidoaopaís,alémdefazersignificanteeconomiadedivisas,melhorpreparar-separaofuturo.Enquantoacomunidadecientíficainternacionaltra-balhaparadesenvolvereproduziroveículodofuturo,oBrasilvaiinvestindonousodecombustíveisderivadosdabiomassa.

Nossaposiçãofavorávelnãofoialcançadadegraçanemdeimediato.Hátrintaanos,frenteaumasituaçãointerna-cionaldefortereduçãodaofertadepetróleo,optamosporumaalteraçãoprofundadenossamatrizenergéticae,desdeentão,mesmo coma alternância demomentospositivos enegativos,frenteacenáriospromissoreseaoutrosnemtan-to, pesquisadores, produtores de álcool, indústria automo-bilística,decomponentesetc.vêmtrabalhandoparaatingirnossaposiçãoatual.

A introduçãodoálcooletílico(etanol)emnossamatrizenergética,demodoresponsável,padronizado,consistenteesistemático,começounosanos70,pormeiodoProálcoolI(DecretoFederalnº76.593,1975)edoProálcoolII(DecretoFederalnº83.700,1979).Mas,antesdisto,desdeo iníciodo século XX, uma vez que o etanol é um sub-produto daproduçãodeaçúcar,aadiçãoàgasolinajáerafeita,sendoque,durantea2ªGuerraMundial,devidoàdificuldadedeim-


portaçãoeaoracionamento,amisturadeálcoolnagasolinaintensificou-se,rendendobonsresultados.

Aindústriaautomobilísticabrasileira,comoadventodoProálcool,começouatrabalharnodesenvolvimentodeumatecnologiaadequadaaonovocombustível.Comonãohaviaexperiência internacional de usodo etanol, asmontadorasdecidiramfazernoBrasilodesenvolvimento,oquefoi,semdúvida,grandeimpulsoparaocrescimentodeumaengenha-riaautomotivanacional.

Comapoiodesetoresdosgovernosfederaleestaduais,dediversosinstitutosecentrosdepesquisa,deváriasuniver-sidades,deempresasfornecedorasdepeçasecomponentese dos próprios produtores de combustíveis, as montadorasconseguiram,empoucotempo,modificarosveículosagaso-linaparaumagasolinacomaltoteordeetanol(20a25%)eprojetarmotoreseveículosaptosausar100%deálcoolcombustível,contornandoasdificuldadesreferentesàcorro-sãodemateriais,aoataqueamateriaisplásticoseborrachas,àdificuldadedepartidadomotoremdiasfrios,àperdadedirigibilidadeeaoconsumodecombustívelexagerado.

Apósváriosanosdesucesso,commaisdecincomilhõesdeveículosaálcoolproduzidosnoperíodode1979a1993,sendoque,em1986,asvendasde700milunidadessignificou89%dototaldeveículos levescomercializados,o interessedosconsumidoresporessecombustíveldiminuiu.Em1995,foramvendidosmenosde50milunidadese,em1997,respon-deramporsomente0,1%dasvendastotaisdeveículosleves.

Nãohouveúnicacausa.Vários fatores somaram-separaodesinteressedoconsumidorpeloveículoaetanol:opreçointernacionaldopetróleodiminuiu,permitindoumareduçãonos preços dos derivados; o preço internacional do açúcar


aumentou,levandoosprodutoresapreferirproduziraçúcarparaexportação;ogovernobrasileiropassouaincentivaraproduçãodosveículospopulares,semcriarisençõesparaquemotorfosseaetanol,levandoasmontadorasalançarsomen-teveículosagasolina.

Porém,olançamentodosveículosflexíveis,emmarçode2003,foiummarcohistóricoeumpontodeinflexãonomer-cadodecombustíveisalternativosdenossopaís.Comolan-çamentodosveículosflex-fuel,popularmentechamadosdebi-combustíveis,aindústriaautomobilísticabrasileiraproduziu,emquatroanos,demarçode2003amarçode2007,3milhões

deveículosflexíveis.Hoje,nove fabricantesestãooferecendomaisde60modelosdeveículosflexnomercadobrasileiro,compreçoequivalenteaosdosveículossimilaresconvencionais.

Na verdade, os veículos flex-fuel não foraminventados no Brasil. Os primeiros veículos comtecnologia para serem abastecidos com combus-tíveis diferentes foram apresentados nos EstadosUnidos,nadécadade1980.Porém,a tecnologia

usadapelosfabricantesamericanosébaseadanumsensordeidentificação,queanalisaqualcombustívelestásendousadoeinformaaocomputadordebordo,queajustaosistemadeinjeçãoeosistemadeigniçãoparaasmelhorescondiçõesde queima daquele combustível. Apesar de eficiente, essatecnologiaécara, complicadae totalmentedependentedavidaútildosensordeidentificação.NosEstadosUnidos,esseconceitotecnológicosomentevingoudevidoaointeressedosfabricantesemoferecerveículosmovidosacombustívelal-ternativo,parapodersebeneficiardeexceçõestributárias.

Umavezqueomercadobrasileirodeautomóveisédomi-nadoporveículoscompactosedebaixocusto,éimpensável

hoje, nove fabricantes estão

oferecenDo mais De 60 moDelos De

veículos flex no mercaDo brasileiro.


adotaracaratecnologiaflex-fuelamericananopaís.Portan-to,quandoasmontadorasnacionaiscomeçaramadiscutirapossibilidadedelançarlocalmenteessemodelodeveículo,opré-requisitofoiodedesenvolver-seumnovoconceitoqueevitasseousodosensordeidentificaçãodecombustível.

Nesseponto,acriatividadebrasileiraeaenormeexperi-ênciaadquiridaapós25anosproduzindoveículosmovidosaálcoolmanifestaram-se.

Baseando-senasdiferençasexistentesemduasdascarac-terísticasfísico-químicasdoálcooledagasolina(octanagemerelaçãoestequiométrica)eusandoosmesmosdiversossensoresfuncionaisquetodososveículosmodernosjátêm(sensoresdepressãoetemperaturadoar,devazãodocombustível,decar-ga,rotaçãoededetonaçãodomotoredeoxigêniodogásdeescapamento), os engenheirosbrasileirosdesenvolveramumsistemaflex-fuelcompletamentenovo.Pelosistemabrasileiro,ocombustíveléprimeiroqueimadonacâmaradecombustão.Uma fração de segundo depois, avaliando-se as conseqüên-

1ºVeículoFlex

Brasileiro

GoLToTALFLEX

motorFlex


ciasdaquelaqueimapormeiode sensorese comparando-secomumbancodedadosexistentenamemóriadocomputadordebordo,jáépossívelidentificá-loeajustaromotor,semanecessidadedosensordeidentificaçãodecombustível.Dessemodo,tem-seumveículoflex-fuelpelomesmopreçodeumveículoaálcool,quenósjásabíamosfazertãobem.

Foigraçasàaceitaçãodessesveículoseaopreçocompe-titivofrenteàgasolinaqueaproduçãobrasileiradeálcool,quevinhadiminuindo11%aoano,tomouumviolentoim-pulsoepassouacresceramaisde10%aoano.

A expressão “combustíveis renováveis” é usada para re-ferir-se àqueles feitos a partir de produtos agrícolas oudafermentaçãodematériaorgânica.Aocontráriodofóssil(pe-tróleoougásnatural)cujasreservassãofinitas,maiscombus-tívelrenovávelsemprepoderáserproduzidopelohomem,deacordocomsuasnecessidades.Bastaplantaroufermentar.

Todavia,háoutraparticularidadeque tornaaexpressão“renovável”maissignificativaequetemapontadooscom-bustíveisrenováveiscomosalvadorasoluçãoparaoaqueci-mentoglobal.ÉofatodequeogásCO2,emitidopelaqueima

Legenda:

1-reservatório

degasolinapara

partidasafrio

2-Canister

3-Bombaelétricade

combustível

4-Válvulasolenóide

5-VálvuladePurga

docanister

�-Veladeignição

�-relé

�-Corpodeborboleta

�-Bobina

10-SondaLambda

11-Pré-catalizador

12-módulode

controle

13-Sensorde

pressão/temperatura

doar

14-módulodeBomba

decombustívelem

tanque

15-Galeriade

combustível/válvula

deinjeção

1�-Sensorderotação

1�-Sensorde

detonação

1�-Sensordefase

EsquemadomotorFlex

1 2 3

4

5

�

�10

11

1�

1�1�

1514

13

12

�

�


dequalquer combustível eprincipal causadoaquecimentoatmosférico, é reabsorvido por fotossíntese pelas plantasusadasparaproduzir os combustíveis renováveis, tornandoneutroseuuso.Assim,oCO2emitidonaqueimarenova-se,semagrediroambiente.

Poressascaracterísticasdefacilidadedeusoemtecnolo-giasveicularesexistentes,substituiçãodomoribundoecaropetróleoereduçãodoimpactoambiental,équeoscombustí-veisrenováveisfeitosapartirdabiomassatêmobtidoespaçoetêmlevadooutrospaísesainteressar-seporsuaaplicação.

Domesmomodoqueexistempaísesinteressadosemusaroscombustíveisrenováveis,tambémexistempaísesinteres-sadosemsuaproduçãoparaexportação,umavezque,porra-zõesclimáticasegeográficas,possueminclinaçãoagrícolaeencaramessaproduçãocomoumaoportunidadeeconômica.

Portanto,pode-seimaginarosurgimentodeummercadointernacionaldecombustíveisrenováveisbrevemente,crian-doalternativassocioeconômicasparamuitospaísesealter-nativasenergéticasparaoutros,pelomenosatéquesede-senvolvaumnovoconceitodeveículo,maislimpo,acessível,confiável,paraserproduzidoemlargaescalaesubstituirosatuaisautomóveiscommotordecombustãointerna.

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tecnologia de motores flexíveis - sistemas.mre.gov.br · por Daimler e aplicando o conceito dos quatro tempos, come- ... era utilizar gasolina como combustível dos motores,