Depois de mais de meio século sem avanços significativos, parece que as preocupações com o meio ambiente deram um novo impulso no projeto dos motores de automóveis. Só nas últimas semanas vimos a apresentação de um novo motor de ciclo híbrido que promete reduzir o consumo de combustível em até 50%, e de um motor que funciona sem velas de ignição.
Motor a gasolina versus motor diesel
Agora, o Dr. Dan Merritt apresentou seu motor MUSIC ("Merritt Unthrottled Spark Ignition Combustion" - combustão por vela de ignição sem regulador de pressão), que está em fase bem mais adiantada de testes e que, segundo o pesquisador, finalmente faz com que os motores a gasolina sejam energeticamente mais eficientes do que os motores diesel.
Para queimar o combustível adequadamente, esse combustível deve estar o mais próximo possível ao seu valor estequiométrico, que é de 14,5 para 1 no caso da gasolina. Os motores a diesel têm uma eficiência termal bastante superior à dos motores a gasolina, porque operam mais próximo do seu nível ideal, com uma taxa de compressão maior.
"O hiato de economia de combustível entre os dois tipos de motores nunca foi superado desde o século XIX. Isso resulta de sistemas de ignição e combustão completamente diferentes, cada qual exigindo seu próprio tipo de combustível," afirma o Dr. Merritt.
Mistura ar-combustível
As maiores diferenças de eficiência surgem quando os motores estão em regime de marcha-lenta ou de carga parcial. Nestes casos é necessário uma quantidade muito menor de combustível para fazê-los funcionar.
Mas, em um motor a gasolina, não se pode reduzir a quantidade injetada de combustível abaixo de um certo limite, porque a câmara de combustão deve ter um nível de preenchimento mínimo - caso contrário o motor simplesmente apaga.
Por isso, a mistura é submetida a um controle de pressão, para que não entre ar demais, quebrando o equilíbrio da mistura ar-combustível. Já um motor diesel permite que a proporção ar-combustível chegue até a uma proporção de 100 para 1, sem que ele pare de funcionar.
Câmara de combustão adicional
O que o Dr. Merritt fez foi acrescentar uma pequena câmara de combustão adicional, localizada no cabeçote. Desta forma, a parte inferior do motor não sofre nenhuma alteração. Como fica restrita no interior da câmara menor, o combustível não se dispersa e queima com uma potência suficiente para manter o motor em funcionamento.
"Até hoje os motores diesel têm apresentado uma eficiência muito superior em regimes de carga parcial quando comparados com motores a gasolina, mas os motores a gasolina geram maior potência para um dado tamanho [de motor]. O motor a gasolina MUSIC agora demonstrou eficiências em regime de carga parcial tão boas quanto a dos motores diesel, mas a um custo mais baixo. Na maioria dos veículos, a maior parte de sua vida operacional é gasta em regimes de carga parcial ou marcha-lenta," diz Merritt.
Menores emissões
O novo motor MUSIC também exigiu o desenvolvimento de um bico de injeção especial, porque seu funcionamento é altamente dependente da forma do spray de combustível que entra no cilindro.
A empresa do Dr. Merritt, a Powertrain Technologies, já firmou acordo com a Ford, que deverá começar a testar o motor MUSIC até o final deste ano. A expectativa é que a redução do consumo de combustível chegue a 25% em relação aos motores a gasolina convencionais. Além disso, como consome menos combustível em regimes de baixa rotação, o novo motor deverá emitir menos poluentes.