Os dois possíveis segredos do fascinante motor turbo a etanol da Stellantis

A Stellantis anunciou recentemente que vai retomar um ousado projeto de motor turbo de alta eficiência movido apenas a etanol. Ele existe pelo menos desde 2013, quando foi homologado no INPI (Instituto Nacional de Propriedade Industrial), mas já passou por algumas importantes atualizações ao longo desses dez anos.

A mais importante delas é que o propulsor usado como base para o desenvolvimento mudou. Inicialmente, era o velho 1.4 T-Jet que chegou a ser usado no Brasil por modelos como Punto, Bravo e 500 Abarth. Agora, a base será o 1.3 GSE T4 produzido nacionalmente e usado pelos Jeep Renegade, Compass e Commander, além dos Fiat Fastback, Pulse Abarth e Toro.

Em 2019, ao anunciar sua nova fábrica de motores em Betim (MG), onde produziria a família GSE turbo junto de seus coirmãos 1.0 e 1.3 Firefly aspirados, a fabricante batizou o projeto de E4, em uma referência ao propulsor T4 (de quatro cilindros), porém movido apenas com o combustível derivado da cana-de-açúcar.

Essa troca por uma usina mais moderna foi importante para o principal objetivo da fabricante, que é fazer com que seu motor turbo a etanol se iguale a um propulsor a gasolina em termos de eficiência energética.

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Por conta do poder calorífico menor, o álcool usado para alimentar veículos leves rende cerca de 30% menos do que a gasolina. É por isso que seu carro flex bebe mais quando está com o combustível vegetal do que com aquele advindo do petróleo. Ou seja, é preciso gastar 30% mais etanol, em média, para se alcançar a mesma autonomia com gasolina.

No caso dos propulsores GSE turbo, eles já são dotados dos conceitos de downsizing (redução do deslocamento através do uso da sobrealimentação) e downspeeding (que consiste na redução da chamada inércia rotacional, ou a energia que um motor dispende apenas para girar, e que, portanto, não será transferida às rodas).

O downspeeding dos propulsores 1.0 e 1.3 turbo da Stellantis é obtido a partir de soluções como otimização do tempo de ignição e da entalpia da queima de combustível, uso de bomba de óleo variável, melhora do sincronismo de operação dos quatro tempos, pistões deslocados do centro do eixo do virabrequim (a fim de reduzir ou aumentar o atrito na parede do cilindro, de acordo com a necessidade) e rolamentos que reduzem o esforço do próprio virabrequim.

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Isso, claro, além de contar com turbocompressor, injeção direta de combustível, quatro válvulas por cilindro e o sistema MultiAir, que promove a variação do tempo e do nível de abertura das válvulas de admissão e escape, conforme a demanda por mais força ou por reaproveitamento dos gases para reduzir emissões.

Tudo isso ajuda, mas não fará o serviço completo. Para fazer um motor a etanol ser tão eficiente quanto um a gasolina – e promover uma “sobrevida de algumas décadas para o motor a combustão”, segundo análise de gente da própria Stellantis –, o projeto E4 pode também contar com dois segredos extras. Confira: 

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1. Ignição por plasma

Caso você não se lembre das aulas de química, o plasma é um estado da matéria obtido através do superaquecimento de gases. As moléculas se expandem a ponto de se romperem, liberando íons e elétrons neutros com alta capacidade de condução de cargas elétricas.

Uma vela com ignição por plasma permite espalhar a energia gerada pela combustão de maneira mais rápida e completa por toda a câmara, o que por sua vez faz com que seja possível utilizar menos combustível na mistura, obtendo-se o mesmo resultado energético.

Além disso, cria a possibilidade de se controlar mais o tempo de ignição, jogando-o para o mais perto possível do chamado PMS (Ponto Morto Superior), o momento em que o pistão mais fica posicionado na parte de cima do cilindro, deixando a câmara de combustão o mais expandida possível.

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2. Gerador de hidrogênio

Outro segredo pode estar na aplicação de um sistema chamado REGR, uma evolução da atual EGR (Recirculação de Gases do Escape, na tradução da sigla para o português) já aplicada geralmente em veículos a diesel.

A primeira letra R da abreviação estendida se refere à reforma catalítica desses gases. Usando-se um pequeno reformador e com uma pequena quantidade de etanol, transforma-se os gases que seriam eliminados pelo escapamento em outros quatro: H2 (hidrogênio), CO (Monóxido de carbono), CO2 (dióxido de carbono) e CH4 (metano).

O hidrogênio e o monóxido de carbono, então, são devolvidos à câmara de combustão. Esse H2 permite que se trabalhe uma ignição menos agressiva, porém com alta taxa de queima, através da vela de plasma. Ou seja, gasta-se menos energia, emite-se menos poluentes, aumenta-se o desempenho e melhora-se o consumo de combustível.

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Motor turbo a etanol da Stellantis será usado em quais modelos?

Será que todos esses truques estarão presentes no futuro motor turbo a etanol da Stellantis? Essa é a grande dúvida que ficará pelos próximos anos, até que o projeto enfim vire uma realidade industrial. 

Por ser derivado do motor 1.3 GS3 T4, é provável que, caso saia do papel, o E4 sirva de uso para os atuais e futuros modelos da Stellantis equipados com esse propulsor. Saiba mais sobre tudo isso em mais um vídeo do quadro O Que Vem Pra Pista: