Motores a diesel: como funcionam e qual o seu futuro

Dez anos ou menos? Qual é o futuro dos motores a diesel numa altura em que a aposta passar por automóveis e híbridos?

Demonizado,  o motor a diesel vive na incerteza e no fio da navalha. Há quem acredite que ainda há futuro e outros que lhe colocam um prazo de validade. Alguns peritos antecipam 10 anos de margem de sobrevivência. Até 2030, os motores a gasóleo vão desaparecer. A redução da quota do diesel a favor da gasolina acontece anos depois de se registar uma “dieselização” do mercado. Será um processo irreversível? Na Goodyear explicamos-lhe como funciona um motor a diesel, as diferenças entre uma motorização a gasolina e uma a gasóleo e como é que tem o mercado respondido a esta realidade. O diesel terá futuro?

O motor diesel foi inventado em 1893 pelo engenheiro alemão, Rudolf Diesel, para a MAN, empresa especializada em veículos pesados. Rudolf Diesel estudava motores de alto rendimento térmico para substituir os motores a vapor. Foi assim que, em 1987, a MAN produziu o primeiro motor a diesel, que utilizava como combustível o óleo que se utilizava na iluminação de rua e que tinha como características não ser muito volátil. A ideia era utilizar combustíveis alternativos nos motores de combustão interna para que a fase de compressão do ciclo de funcionamento da mecânica não necessitasse da ignição por faísca.

Como funciona um motor diesel?

Um motor diesel funciona através da ignição do combustível. Este é injetado sob alta pressão numa câmara de combustão que contém ar a uma temperatura superior à da autocombustão. Num processo de autocombustão não se produz uma faísca como nos motores a gasolina.

O segundo passo do ciclo é a compressão. O combustível é injetado na parte superior da câmara de combustão, a grande pressão a partir dos injetores, para que seja atomizado e se misture com o ar a temperaturas elevadas (entre 700 e 900 °C) e alta pressão. A combustão provoca a expansão do gás contido na câmara, impulsionado o pistão. Esta expansão, que o diferencia do motor a gasolina, gera um movimento retilíneo. A vela transmite este movimento do pistão ao virabrequim que gira e transforma o movimento retilíneo em movimento de rotação.

A última fase do processo de combustão do motor diesel é o escape. Na deslocação do pistão para cima, a válvula de espape abre-se e o gás queimado é expulso.

Motores a diesel: como funcionam e qual o seu futuro

Diferenças entre motores a diesel e a gasolina

Num motor a gasolina (motor de explosão) ocorre uma combustão interna que obtém energia mecânica diretamente a partir da energia química. A explosão do combustível através de uma faísca provoca a expansão do gás e o movimento do pistão. Os motores a diesel transformam calor em movimento através do aumento da temperatura proveniente de uma fonte de calor combinada com um foco frio. São por isso, tecnologias diferentes que utilizam combustíveis diferentes com níveis de eficiência energética distintos. Partilham, no entanto, componentes básicas na sua arquitetura interna e utilizam um ciclo de quatro tempos. AS principais diferenças são a ignição do combustível e a regulação da potência.

As componentes principais de um motor a diesel ou a gasolina são semelhantes, no entanto, as peças do motor a gasóleo têm de ser fabricadas com maior resistência. As paredes do bloco de um motor diesel são reforçadas para proporcionar uma resistência adicional e absorverem as tensões. Os pistões, velas e virabrequins são mais resistentes e a cabeça do cilindro é diferente devido aos injectores de combustível e à forma de combustão.

O futuro é elétrico?

Um motor de combustão interna baseia-se na mistura eficiente de combustível e ar. Os problemas da mistura de combustível/ar são maiores num motor diesel, porque se produzem em diferentes momentos do ciclo. Além disso, os motores a diesel arrancam através de um motor elétrico que inicia o ciclo de ignição por compressão. Quando o tempo está frio, no entanto, é difícil arrancar um motor a diesel devido à dificuldade de atingir uma temperatura suficientemente alta para inflamar o combustível. É por isso que os fabricantes optam por colocar velas de ignição incandescentes.

Em média, a tecnologia diesel produz mais três toneladas de CO2 que a tecnologia a gasolina. Os fabricantes já reagiram a este facto. Na Volvo, o objetivo é que o primeiro modelo 100% elétrico chegue em 2019.

O que fazem diferentes países?

Na China, o principal mercado mundial, está a ser planeada a proibição de circulação de automóveis diesel. Para isso, as autoridades falam de 2025 como “um ano chave para o automóvel”. Por seu lado,  França e Reino Unido escolheram 2040 como a data para deixar de vender automóveis a gasolina e diesel. Além disso, no caso dos britânicos, em 2050 a proibição estende-se da comercialização à circulação. Por seu lado, um tribunal de Estugarda, a cidade alemã onde estão localizadas as sedes da Mercedes-Benz e da Porsche, quer expulsar os veículos diesel das suas cidades dentro de um ano.

Dez anos ou menos? Qual é o futuro dos motores a diesel numa altura em que a aposta passar por automóveis eléctricos e híbridos? Deixe-nos a sua opinião nos comentários.