Um trabalho de pesquisa está sendo realizado pela engenharia da Ford no intuito de desenvolver uma nova tecnologia de desativação de cilindro para o motor 1.0 EcoBoost. O objetivo é lançar no mercado já a partir de 2018, possibilitando ampliar ainda mais a eficiência nessa cilindrada, com mais economia de combustível e redução de emissões de CO2.
Esse refinamento tecnológico contraria a ideia comum de que um motor com essa configuração seria incapaz de oferecer o refinamento exigido por um carro de passageiros. No seu funcionamento, o sistema para automaticamente de injetar combustível e também a operação das válvulas de um dos cilindros quando a capacidade máxima do motor não é exigida, como em ponto morto ou em velocidade de cruzeiro, reduzindo o consumo.
Desenvolvido pelos engenheiros da Ford em Aachen e Colônia, na Alemanha, em Dagenham e Dunton, no Reino Unido, e em Dearborn, nos Estados Unidos, em colaboração com engenheiros do Schaeffler Group, a nova tecnologia é capaz de desabilitar ou habilitar um cilindro em 14 milissegundos – 20 vezes mais rápido que um piscar de olhos. Combinada com soluções avançadas para contrabalançar vibrações, essa desativação é imperceptível para o motorista em termos de desempenho do motor, reduzindo o atrito e a necessidade de bombeamento do motor.
“A Ford avança nos limites da engenharia mais uma vez para melhorar ainda mais a eficiência do motor EcoBoost 1.0 e provar que ainda há potencial a ser explorado até mesmo nos melhores motores a combustão para entregar mais economia aos consumidores”, diz Bob Fascetti, vice-presidente de Engenharia de Powertrain da Ford Europa.
Software sofisticado
Simples no conceito, mas com engenharia avançada, esse sistema permite a operação em velocidades de até 4.500 rpm – quando as válvulas se abrem e fecham quase 40 vezes por segundo. Ele usa a pressão de óleo do motor para ativar uma válvula especial e interromper a conexão entre o eixo de comando e as válvulas do cilindro número 1.
Um software sofisticado determina o momento ideal de desativação do cilindro com base na velocidade, posição do acelerador e carga do motor. Por sua vez, um novo módulo de comando do eixo, similar ao lançado no início do ano no novo motor diesel Ford EcoBlue, libera espaço no cabeçote para os novos circuitos de óleo e componentes do interruptor de válvulas.
“Por ter capacidade variável, o sistema de desativação de cilindro dá ao motorista toda a potência do motor quando ele quer e a economia de um motor menor quando ela não é necessária”, diz Dennis Gorman, engenheiro de Powertrain da Ford Europa. “Nossa pesquisa mostra que na maioria das situações de rodagem o sistema fica ativo por apenas alguns segundos de cada vez, agindo de forma rápida e imperceptível, e pode melhorar a economia de combustível em até 6%.”
Menor complexidade
O sistema de desativação de um único cilindro criado pela Ford tem complexidade reduzida para viabilizar a produção em volume. Mas também traz inovações para manter o conhecido refinamento do motor 1.0 EcoBoost, incluindo uma nova configuração do virabrequim com volante e polia propositalmente “desbalanceados” para neutralizar a vibração.
A adoção de um novo volante de dupla massa e disco de embreagem com amortecimento de vibrações ajuda a neutralizar as oscilações do motor quando ele opera com dois cilindros, especialmente em rotações mais baixas. As válvulas de admissão e exaustão se fecham quando o sistema está ativo, prendendo os gases para criar um efeito de mola que ajuda a balancear as forças entre os três cilindros, além de conservar a temperatura dentro do cilindro para manter a eficiência da queima quando ele é reativado.
Novos suportes do motor, eixos de transmissão e buchas de suspensão contribuem para o seu refinamento. Ele tem também componentes reforçados para suportar as variações de carga resultantes da desativação do cilindro, incluindo uma nova corrente do eixo de comando e osciladores de válvula produzidos com sistema avançado de metal injetado.
“A desativação de cilindro ajusta a capacidade do motor para otimizar a economia de combustível. E, para trazer o maior benefício aos consumidores, precisa ser ativada nas mais diversas situações de direção”, diz Carsten Weber, gerente de Pesquisa e Engenharia Avançada de Powertrain da Ford Europa. “Nós estamos testando intensamente o sistema em condições reais usando várias estratégias de desativação para desenvolver um sistema que maximiza a economia de combustível sem comprometer o conforto de dirigir”.
