NOVOS MATERIAIS E TECNOLOGIAS
PARA A INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA
67º CONGRESSO ABM - 02/08/2012
LUÍS CARLOS MONTEIRO SALES, DSc.
ENGENHARIA DO PRODUTO – INTEGRAÇÃO VEÍCULO
CENÁRIO
DRIVERS DE TECNOLOGIA
PARA A PRÓXIMA DÉCADA
 DEMANDAS AMBIENTAIS LEGISLATIVAS MAIS RIGOROSAS (FORTE PRESSÃO DAS
LEGISLAÇÕES DA EUROPA E EUA)
 NECESSIDADE DE VEÍCULOS COM EMISSÕES ULTRA BAIXAS PARA UTILIZAÇÃO EM
ÁREAS URBANAS CRÍTICAS
• PRESSÃO PARA REDUÇÃO DE CONSUMO DE COMBUSTÍVEL E EMISSÕES DE CO2
- PREÇO DO COMBUSTÍVEL
- MEIO AMBIENTE (EFEITO ESTUFA)
 AUMENTO DA PERFORMANCE E DIRIGIBILIDADE (“FUN-TO-DRIVE”)
- ÊNFASE NO AUMENTO DO TORQUE EM BAIXAS ROTAÇÕES.
FATORES PRINCIPAIS QUE
INFLUENCIAM NO CONSUMO
VEÍCULO E O POWERTRAIN
EFICIÊNCIA DO POWERTRAIN
MOTOR
TRANSMISSÃO
MASSA
COMBUSTÍVEL ALTERNATIVO
TRADE - OFF ENTRE:
CONSUMO,
DESEMPENHO
DIRIGIBILIDADE
AERODINAMICA
MASSA
ÓRGÃOS
AUXILIARES
RESISTÊNCIA AO
ROLAMENTO
FORÇA RESIDUAL
DE FRENAGEM
DEMANDA DE ENERGIA PLATAFORMA
ANÁLISE SENSIBILIDADE
EFEITO VARIAÇÃO DE PARÂMETROS X REDUÇÃO CONSUMO
ÁREA
POWERTRAIN
PARÂMETRO
(Δ)%
POTENCIAL DE REDUÇÃO %
TRANSMISSÃO (AVERAGE η)
1
0,6
MOTOR (AVERAGE η)
10
10
10
4
10
4
POTÊNCIA RESISTIVA
VEÍCULO
(AERODINÂMICA +
ROLAMENTO)
INÉRCIA (MASSA)
TECNOLOGIAS
TECNOLOGIA DE MOTORES DE
IGNIÇÃO E DRIVERS DE CO2
MOTORES A IGNIÇÃO, APESAR DAS ATUAIS DESVANTAGENS EM TERMOS DE EMISSÕES DE
CO2 E CARACTERÍSTICAS DE FUN-TO-DRIVE EM RELAÇÃO AOS MOTORES DIESEL, AINDA
OFERECEM DUAS VANTAGENS FUNDAMENTAIS:
- TECNOLOGIA ROBUSTA E DE BAIXO CUSTO DE CONTROLE DE EMISSÕES
(CATALISADOR 3 VIAS)
- BAIXOS CUSTOS EM RELAÇÃO AO DIESEL
NA PRÓXIMA DÉCADA, A TECNOLOGIA DOS MOTORES A IGNIÇÃO SERÁ O PRINCIPAL
CONTRIBUIDOR NA REDUÇÃO DE EMISSÕES DE CO2 NA EUROPA, POR MEIO DE:
- DOWNSIZING
- UTILIZAÇÃO DE COMBUSTÍVEIS DE BAIXO TEOR DE CARBONO (ETANOL, GNV OU
HIDROGÊNIO)
- USO DE NOVAS TECNOLOGIAS EM TRANSMISSÕES E SISTEMAS HÍBRIDOS
TECNOLOGIAS FIAT POWERTRAIN
ESTRATÉGIAS FUTURAS
 A PROPULSÃO A HIDROGÊNIO
OPÇÃO MAIS LIMPA E DE APLICAÇÃO COMPLEXA (DISTRIBUIÇÃO,
ARMAZENAMENTO E SEGURANÇA)
 A PROPULSÃO POR ETANOL
- ALTERNATIVA MAIS REALISTA PARA SUBSTITUIR COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
- NECESSIDADE DE ADEQUAÇÃO DOS MATERIAIS
 O MOTOR A COMBUSTÃO INTERNA PERMANECERÁ COMO TECNOLOGIA
DOMINANTE ATÉ 2030
- DESENVOLVIMENTO DE NOVAS TECNOLOGIAS NA IGNIÇÃO
POR CENTELHA
• REDUÇÕES SIGNIFICATIVAS DAS EMISSÕES
 A PROPULSÃO HÍBRIDA SIMPLIFICADA INTELIGENTE, POR CAUSA DA
ALTA REDUÇÃO DE CO2 EM CICLO URBANO, SE TORNARÁ REALIDADE
QUANDO OS CUSTOS FOREM VIÁVEIS
TECNOLOGIAS APRESENTADAS
 MULTIAIR
 DDCT
 POWERTRAIN HÍBRIDO
 BIOCOMBUSTÍVEIS
 GÁS NATURAL
 OUTRAS TECNOLOGIAS: PLUG-IN
TECNOLOGIA MOTORES OTTO
MULTIAIR
CARACTERÍSTICAS



COMANDO ELETRÔNICO DE VÁLVULAS
CONTROLE EFICIENTE DA MASSA DE AR
OTIMIZAÇÃO DA COMBUSTÃO
PRINCIPAIS BENEFÍCIOS





AUMENTO DE ATÉ 10% NA POTÊNCIA MAX
AUMENTO DE ATÉ 15% NO TORQUE EM BAIXA RPM
REDUÇÃO DE ATÉ 10% NO CONSUMO DE
COMBUSTÍVEL E EMISSÃO DE CO2 – REDUÇÃO DE ATÉ
25% COM TURBO
BAIXA EMISSÃO GASES NOCIVOS (CO / HC / NOX)
MELHORA DA DIRIGIBILIDADE
ATUADOR
MULTIAIR ELETROIDRÁULICO
1.4 FIRE MULTIAIR
TECNOLOGIA DE MOTORES OTTO
DOWNSIZING
DOWNSIZING
 ATRAVÉS DE TURBOCOMPRESSORES, A CILINDRADA
DOS MOTORES A GASOLINA E O CONSUMO DE
COMBUSTÍVEL PODEM SER REDUZIDOS, MANTENDO
O MESMO DESEMPENHO. EX. FIRE 1.4 16V T-JET
 UM EXEMPLO RADICAL DE DOWNSIZING É O MOTOR
TWINAIR 0.9L _2 cil.
 TURBO COMPRESSOR ASSOCIADO À TECNOLOGIA
MULTIAIR MAXIMIZA OS BENEFÍCIOS DO
DOWNSIZING (REDUÇÃO DE CO2: 15 A 30%)
 NÍVEIS DE CO2 ABAIXO DE 100 g/km PARA
GASOLINA E VERSÕES GNV
MOTOR FIRE 1.4L T-JET
MOTOR FIRE 1.4L T-JET - DESTAQUES
• TURBO COMPRESSOR DE BAIXA INÉRCIA IHI RFH3 SOBRE
ALIMENTAÇÃO DE ATÉ 1 BAR COM INTERCOOLER – RESPOSTAS
RÁPIDAS EM ACELERAÇÕES
• VIRABREQUIM LEVE E EM AÇO, BIELAS DE AÇO FRATURADAS,
PISTÕES LEVES E REVESTIDOS, PINO FLUTUANTE, E CARGAS DE
ANÉIS OTIMIZADAS – MENOR CONSUMO DE COMBUSTÍVEL,
MENORES RUÍDOS E VIBRAÇÕES E RESISTÊNCIA PARA TRABALHAR
COM O TURBO.
• JUNTA DO CABEÇOTE METÁLICA MULTI-CAMADAS –
CONFIABILIDADE NA VEDAÇÃO DE ALTAS PRESSÕES DE
COMBUSTÃO
• VOLANTE DO MOTOR DUPLA MASSA – MENORES VIBRAÇÕES
(FLUTUAÇÃO DE TORQUE) TRANSMITIDAS AO CÂMBIO
13
DESTAQUES TÉCNICOS
1.4l 16V TURBO 152 CV
14
•
DOHC 16V COM VALVETRAIN MAIS LEVE E TUCHOS
HIDRÁULICOS – BAIXO ATRITO, POUCO RUÍDO E
LIVRE DE MANUTENÇÃO.
•
VÁLVULAS DE DESCARGA EM NIMONIC, E SEDES DE
VÁLVULAS ANTI DESGASTE – CONFIABILIDADE
PARA AS ALTAS TEMPERATURAS GERADAS PELO
TURBO
•
CÁRTER ESTRUTURAL EM ALUMÍNIO – MAIOR
RIGIDEZ DO CONJUNTO MOTOPROPULSOR
DIMINUINDO VIBRAÇÕES
•
SUB BLOCO EM ALUMÍNIO COM MANCAIS EM
FERRO FUNDIDO INTEGRADOS – MAIOR RIGIDEZ
DO BLOCO DO MOTOR DIMINUINDO VIBRAÇÕES
TECNOLOGIAS DE TRAMISSÕES
DUAL DRY CLUTCH TRANSMISSION
A TRASMISSÃO DUAL DRY CLUTCH DE SEIS
VELOCIDADES PERMITE CONFORTO NA DIREÇÃO
EQUIVALENTE OU ATÉ MELHOR QUE A
TRAMSISSÃO AUTOMÁTICA CONVENCIONAL,
COM CUSTO MAIS BAIXO E ECONOMIA DE
COMBUSTÍVEL SUPERIOR
PRINCIPAIS BENEFÍCIOS
EM COMPARAÇÃO COM A TRANSMISSÃO
AUTOMÁTICA CONVENCIONAL:
• CONSUMO E EMISSÃO DE CO2 10% MENOR
• SENSAÇÃO DE ESPORTIVIDADE MAIOR E CUSTOMIZADA
C635 DUAL DRY CLUTCH NEW SMALL DUAL DRY
CLUTCH TRANSMISSION
TRANSMISSION
SISTEMA DE ATUAÇÃO ELETROIDRÁULICO
TECNOLOGIAS PLUG-IN
• START STOP
• ALTERNADOR INTELIGENTE
• BOMBA DE ÁGUA ELÉTRICA
• SISTEMA DE DIREÇÃO ELÉTRICO
• BOMBA DE ÓLEO DE GEOMETRIA VARIÁVEL
• TERMOSTATO ELÉTRICO
O FUTURO DOS SISTEMAS
DE PROPULSÃO - TENDÊNCIAS
• OS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA PERMANECERÃO COMO TECNOLOGIAS DE
PROPULSÃO PREDOMINANTES NO CURTO E MÉDIO PRAZOS GRAÇAS AO DESENVOLVIMENTO
DE NOVAS TECNOLOGIAS PARA MOTORES DE CICLO OTTO (MULTIAIR, DOWNSIZING, ETC.)
• A UTILIZAÇÃO DE GÁS NATURAL E DE COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS, COMO O ETANOL, É A
ÚNICA ALTERNATIVA REALÍSTICA DE SUBSTITUIÇÃO AO COMBUSTÍVEL FÓSSIL EM UM CURTO
E MÉDIO PRAZOS
• O SISTEMA DE PROPULSÃO HÍBRIDO INTELIGENTE E SIMPLICADO SERÁ LIMITADO A
APLICAÇÕES ESPECÍFICAS DEVIDO AOS ALTOS CUSTOS DE INDUSTRIALIZAÇÃO/TAXA DE
REDUÇÃO DE CO2
• A APLICAÇÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS NOS MOTORES ATUAIS REQUER ANÁLISES
APROFUNDADAS RELACIONADAS AO REDIMENCIONAMENTO, CUSTO E UTILIZAÇÃO DE
NOVOS MATERIAIS.
NOVOS MATERIAIS E TECNOLOGIAS
PARA A INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA
67º CONGRESSO ABM - 02/08/2012
LUÍS CARLOS MONTEIRO SALES, DSC.
ENGENHARIA DO PRODUTO – INTEGRAÇÃO VEÍCULO