Motor Flex

O desenvolvimento da tecnologia Flex-fuel no Brasil

Motor Flex

Hoje cerca de 60% dos automóveis produzidos no Brasil são equipados com motores bi-combustíveis, capazes de operar com misturas de álcool e gasolina em qualquer proporção. Nas concessionárias, os veículos flex comercializados chegaram a 70% das vendas. Esta tecnologia deve aumentar a demanda por etanol, além de tornar este combustível renovável e pouco danoso para o meio ambiente uma alternativa viável para os combustíveis derivados de petróleo.

Mas qual a história desta tecnologia?

Para elaborar este trabalho foram contatados representantes dos escritórios brasileiros das principais montadoras presentes no país (Volkswagen, Ford, Fiat e General Motors), além das filiais no Brasil de empresas que desenvolvem sistemas de injeção: a alemã Robert Bosch, a italiana Magneti Marelli e a norte-americana Delphi. Muitos não puderam conceder entrevistas devido a problemas de política interna das empresas. Também foram ouvidos representantes de instituições como o INPI (Instituto Nacional da Propriedade Industrial), SAE (Society of Automotive Engineer) e IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas).

A partir deste material tentamos descrever tanto o desenvolvimento da tecnologia flex como o contexto em que a tecnologia foi desenvolvida.

Os mais diversos interesses motivaram o desenvolvimento desta tecnologia, e o Brasil foi um campo extenso de experimentação, tanto das indústrias automobilísticas quanto da comunidade acadêmica. Por conta deste desenvolvimento o Brasil se tornou um centro de referência internacional em estudos de miscibilidade de combustíveis, desenvolveu e colocou no mercado um produto tecnológico de impacto mundial, o carro Flex-fuel.

O motor a álcool e a pré-história da tecnologia Flex-fuel A história do motor a álcool sempre esteve vinculada à história da cana-de-açúcar no Brasil. O álcool é produzido, experimentado e utilizado em motores há mais de um século. A primeira exportação de um veículo movido a álcool data de 1902. É fácil imaginar como São Paulo, um estado em que o plantio da cana-de-açúcar se expandia no início do século XX gerou na década de 30 o famoso protótipo do lendário Ford Modelo T movido a cachaça, desenvolvido pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. E como Urbano Ernesto Stumpf, em 1953, iniciou nos laboratórios do Instituto de Tecnologia Aeronáutica (ITA), em São José dos Campos, a adaptação de um motor a quatro tempos para funcionar com álcool.

Na década de 80, o aumento na demanda do consumo de álcool no Brasil, fomentado pelo programa governamental Pró-Álcool, contribuiu para o desenvolvimento comercial do motor a álcool. O Pró-Álcool foi uma resposta do governo brasileiro à crise do petróleo de 1973. Na época, o Brasil importava quase 80% desta matéria prima, e o programa, implantado por Ernesto Geisel em 14 de novembro de 1975, incentivou a produção de cana-de-açúcar, de álcool e de automóveis movidos a álcool.

Os primeiros veículos movidos a álcool foram produzidos em ritmo acelerado, e apresentavam problemas para iniciar seu funcionamento a baixas temperaturas, como conta o Coordenador do Curso de Engenharia mecânica do Centro Universitário FEI, Ricardo Bock: Estes problemas foram rapidamente adequados à presença do álcool e em pouquíssimo tempo eles se tornaram muito eficientes .

No auge do programa, 90% dos veículos comercializados no país eram movidos por motores a álcool. O preço da gasolina estava atrelado às flutuações do mercado global, frágil por conta das tensões internacionais enquanto o álcool tinha o seu custo subsidiado pelo governo. A demanda gerada pelo programa foi maior do que a oferta disponível.

O chefe do Agrupamento de Motores da Divisão de mecânica do Instituto de Pesquisas Tecnológicas da Universidade de São Paulo (IPT USP), Sílvio de Andrade Figueiredo, explica: Por causa do baixo preço do combustível, houve um descontrole do sistema, faltou álcool. Como conseqüência, muita gente deixou de comprar carro a álcool e voltou a usar gasolina . A queda da produção de álcool fez então o preço do combustível subir até atingir de 65% a 70% do valor da gasolina, apesar de todas as isenções de impostos relativos ao custo de produção. Foi o fim do ciclo dos carros movidos exclusivamente a álcool.

Além do álcool hidratado (comercializado nas bombas dos postos de abastecimento), o incentivo governamental contemplava a produção de álcool anidro, feito exclusivamente para ser misturado à gasolina. Nesta época, se iniciou a adição de 22% a 25% de álcool anidro à gasolina. Além disso, a legislação ambiental criada em 1986 e implementada em 1988 restringiu a quantidade de chumbo no combustível, e o álcool anidro passou a ser utilizado como aditivo. O álcool passou a ter seu uso obrigatório.

Em 1988 foi aprovada pelo Governo Federal dos Estados Unidos uma lei intitulada Ato dos Combustíveis Alternativos. No mesmo ano, a entidade governamental CARB (Califórnia Air Resources Board ) estabeleceu os critérios para a criação de uma frota piloto que trabalhasse com mistura de metanol e gasolina, e oferecia a estes veículos um tratamento tributário diferenciado. Esta legislação estimulou as montadoras a desenvolverem um sistema flexível de gerenciamento de combustível e a trocar a gasolina comumente utilizada pelo álcool.

Em 1989 o governo norte-americano deu início a uma política de aprimoramento da infra-estrutura de distribuição e abastecimento de álcool, e incentivou o desenvolvimento da tecnologia de motores movidos a misturas de álcool e gasolina.

As empresas automobilísticas já vinham desenvolvendo o sistema de injeção eletrônica (o que inclui tanto o hardware quanto o software) para veículos movidos a combustível vegetal desde 1985. Os estudos da filial norte-americana da Robert Bosch que visavam a utilização do metanol e do etanol serviram como base para o desenvolvimento do conceito de um motor flex. Sem envolvimento direto com o programa governamental norte-americano de 1988 (no sentido de receber verbas ou incentivos), a Robert Bosch, em seus laboratórios na Califórnia, deu início às pesquisas com o objetivo de desenvolver um protótipo deste sistema híbrido.

Durante a década de 80 já havia uma pressão velada para que esses veículos chegassem ao mercado americano. Essa tecnologia não tinha nada de ambiental, apenas refletia a crise do petróleo da década de 70. Os aspectos ambientais passaram a ser considerados em um segundo momento, pois o CARB tinha as ferramentas para lutar por um melhor tratamento tributário, diz Henry Joseph Jr, gerente de desenvolvimento da Volkswagen. Simultaneamente, a tecnologia era estudada em outros países da Europa e no Japão.

O sistema de gerenciamento flexível é composto por um sensor eletrônico na linha de combustível que mede o teor de álcool na gasolina. O sensor ajusta automaticamente os componentes do motor para trabalharem com cada mistura. O mesmo tanque, o mesmo motor e o mesmo sistema de injeção para ambos os combustíveis.

Na época, conta o chefe da aplicação deste sistema no mercado brasileiro Erwin Franieck, da Bosch do Brasil, ainda não havia demanda que atendesse a essa configuração de veículo.

O engenheiro brasileiro, cujo pai nasceu na Alemanha em uma região que hoje pertence à República Tcheca, foi à matriz na companhia de outros técnicos brasileiros da empresa: os engenheiros Carlos Koster e Adriano Castro. Eles estudaram durante três meses este sistema, principalmente no que estava relacionado ao software e à capacidade de memória e processamento dos computadores de bordo.

Franieck, Koster e Castro foram os primeiros técnicos brasileiros a ter contato com a pesquisa realizada pela empresa. Até então havia apenas coletas de materiais bibliográficos que foram sendo utilizados como base para se iniciar o trabalho indicado pelo grupo, afirma Franieck.

Mais do que o discurso ecológico pregado pelas instituições governamentais (que alegavam uma menor agressão ao meio-ambiente pelo álcool ser renovável e menos poluente), os combustíveis alternativos eram uma opção com forte apelo comercial frente à crise de energia que o país vislumbrava.

Até aquele momento o consumidor podia escolher entre um carro a gasolina e um carro a álcool. A escolha do combustível era uma decisão que precisava ser tomada na compra do veículo, e o consumidor teria que ir até o fim com o que ele optou. Agora, a alternativa passou a ser na hora de abastecer, conta o gerente da Volkswagen, Joseph Jr. O proprietário também poderia escolher que tipo de performance gostaria de reforçar em seu veículo, e até reduzir os seus custos com manutenção e reabastecimento. Os principais objetivos do desenvolvimento desta tecnologia eram garantir o abastecimento de combustível do usuário em qualquer situação (ausência de posto, falta de gasolina ou de álcool no mercado), permitir o uso do combustível que tivesse o menor custo por quilômetro rodado e obter dele a sua melhor característica. No caso, autonomia versus desempenho/economia, diz Ferreira.

Estes argumentos convenceram mais de 2,5 milhões de motoristas norte-americanos a adquirir veículos com esta tecnologia entre 1992 e 2005, apesar de não terem acesso ao álcool combustível. Eu acredito que o governo, as empresas automobilísticas e o consumidor só têm a ganhar com o não-amarramento da matriz energética a nenhum combustível, diz Franieck, da Bosch do Brasil.

As primeiras pesquisas no Brasil

A crise de desabastecimento de álcool no Brasil, ocorrida no final da década de 80, levou uma equipe de engenheiros do escritório brasileiro da Robert Bosch a avaliar que o bi-combustível seria uma solução para o país. A filial norte-americana da empresa já possuía uma patente de 1988 sobre uma técnica de detecção de combustível através do uso de sonda de oxigênio, que media a condutividade elétrica do ar e estabelecia uma co-relação com a quantidade de oxigênio presente no reservatório.

Em 1991, iniciaram-se estudos sobre miscibilidade dos combustíveis, e em 1992 a equipe começou a projetar o automóvel Omega 2.0 com a primeira proposta de tecnologia flex. O produto final foi apresentado em 1994 e a única ligação com as pesquisas feitas nos laboratórios norte-americanos da Bosch foi a idéia de um carro que pudesse usar dois combustíveis no mesmo tanque. Não houve relação técnica com a proposta que existia na época na Califórnia, diz Fábio Ferreira.

Na matriz da empresa, na Alemanha, foram feitos os estudos que serviram de base e referência para o desenvolvimento de sistemas de maior complexidade, com a participação direta dos brasileiros.

A experiência deu certo: o Omega adaptado rodou 165 mil quilômetros, e as peças se mostraram em perfeito estado quando o carro foi desmontado.

Desde esta época, entidades como o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis (Ibama) e a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb) trabalharam a favor de uma tecnologia menos poluente. No início da década de 90, muitos usuários de veículos à gasolina estavam abastecendo seus carros também com álcool, na expectativa de tornar o automóvel mais econômico. Obviamente, isto cria problemas para o veículo, pois ataca os componentes; é uma coisa absolutamente não recomendável.

Mas tudo isso mostrava que o interesse para o uso do álcool era muito grande. O que nós não sabíamos era se o consumidor aceitaria comprar uma tecnologia nova para poder utilizar este álcool. Havia uma preocupação se esse produto seria ou não aceito pelo mercado, explica Joseph Jr. Ao mesmo tempo em que o consumidor elogiava a tecnologia a álcool, indiretamente pelo orgulho de ser brasileiro, pela sua economia e pela sua durabilidade, ele não tinha confiança, por que ele ainda se mostrava arrependido do momento, quando, no final da década de 80, faltou álcool .

Erwin Franieck conta que a Robert Bosch apresentou imediatamente a proposta para as montadoras: A General Motors se mostrou bastante interessada, a Fiat também se interessou, mas não houve uma grande repercussão interna. A Volkswagen não se interessou especificamente pelo nosso produto, mas desenvolveu o seu próprio trabalho de calibração adicional .

O protótipo brasileiro foi desenvolvido a partir de um veículo movido a gasolina (concepção que mudaria no contexto de uma produção de série, onde as alterações foram feitas com base nos motores movidos ao combustível renovável).

Algumas das mudanças que foram feitas: troca do pistão para aumentar a taxa de compressão, estudo de materiais resistentes à corrosão nos bicos injetores, além da adequação do sistema de partida e ignição. O software deve prever todas as situações as quais o consumidor pode expor o carro, e ajustar o motor para a condição de funcionamento ideal, seja em subidas, descidas, com mais ou menos peso, para qualquer mistura de álcool e gasolina. Nós construímos um conjunto de matrizes, que são interpoladas de acordo com a quantidade e a proporção do combustível e a condição a qual ele é exposto, diz Henrique Moreira, gerente de engenharia de motores da General Motors do Brasil.

Desde o primeiro protótipo, os veículos flex contam com o sistema de gerenciamento via software desenvolvido e patenteado pela Robert Bosch em 1988.

Este sistema é alimentado com dados provenientes de um sensor que determina os componentes na mistura combustível. O primeiro modelo de sensor detectava a mistura antes de ela ser injetada no motor, através de um mapeamento no sistema de combustão por leitura infravermelha. A frota flex norte-americana ainda hoje (2005) é fabricada com sensores físicos, pois ainda não houve uma mobilização de montadoras e sistemistas locais para o barateamento do produto final. Henry Joseph Jr conta que o sensor (principal componente do sistema) tinha um custo excessivamente alto que fazia com que os motores flex com esta tecnologia fossem pouco competitivos.

Foi a empresa Magneti Marelli que começou a pensar em alternativas para baratear o custo deste sensor ou mesmo eliminá-lo de vez. Até então era inviável pensar em um automóvel comercial com esta tecnologia devido ao custo do sensor. As pesquisas realizadas na filial brasileira da empresa durante a década de 90 resultaram na apresentação de um trabalho de calibração de motores a álcool, entre os anos de 1996 e 1997. A consciência da empresa era de que o Pró-Álcool custou muito à sociedade brasileira, e que as experiências com sensores do início da década falharam.

Mesmo se tivessem tido um sucesso técnico, não teriam o retorno comercial no mercado brasileiro, por conta do alto preço do veículo, afirma Fernando Damasceno, diretor de projetos da companhia. O sistema finalmente comercializado pela multinacional italiana eliminava este sensor adicional inadequado ao combustível brasileiro, e utilizava somente os já presentes no veículo. Isso porque até mesmo nos carros movidos a gasolina, um sistema de sensores está presente para mensurar a quantidade de álcool adicionada ao combustível.

O desenvolvimento na Magneti Marelli ficou a cargo de uma equipe multidisciplinar formada pelos brasileiros Pedro Monnerat Jr, Vagner Gaviolli, Fermando Damasceno e Alberto Bucci. No início, havia um intercâmbio com a matriz na Itália, que acompanhou as pesquisas, mas logo eles se deram conta de o know-how estava todo aqui, diz Damamsceno. Os italianos Luca Poggio, Andrea Gelmetti e Daniele Ceccarini foram os enviados da matriz para supervisionar o projeto e promover o intercâmbio entre o que estava sendo criado por aqui e as outras filiais da empresa. O resultado foi um software diretamente inserido no módulo de comando da injeção eletrônica, formando, assim, uma Unidade de Controle de Motor. O sistema foi totalmente creditado à equipe brasileira de Damasceno.

A aceitação, entretanto, foi baixa. Apresentamos o projeto em mais de trinta congressos, fóruns, feiras, empresas, órgãos federais e estaduais, representantes das classes técnica e acadêmica e também para todas as grandes montadoras, que não aceitaram, pois estavam na época com outras prioridades. Até os sineiros recusaram, diz Damasceno. Os produtores de álcool estavam interessados em garantir o seu mercado consumidor, o que seria impossível quando a decisão pelo tipo de combustível é tomada pelo consumidor final na hora de abastecer . Damasceno apresentou o projeto até mesmo para a concorrência, com o intuito de garantir a produção e sucesso do produto no mercado. Foram três anos de trabalho até a Volkswagen aceitar o desafio.

Depois de dez anos do registro de sua primeira patente do Flex-fuel, e dois anos após as pesquisas apresentadas pela Magneti Marelli, a Robert Bosch criou seu primeiro protótipo sem o sensor, lançado no Brasil em 1998.

Entre 1988 e 1994, a Bosch não recebeu nenhum tipo de investimento ou estabeleceu parceria com empresas estatais ou montadoras, ficando responsável por adquirir no mercado até mesmo os veículos que serviram como protótipo. Agora todo mundo se diz apaixonado pela tecnologia, mas naquela época ninguém quis investir.

Não procuramos investimentos, mas parcerias, no entanto ninguém acreditou que haveria mercado para isso, que o álcool voltaria como vedete . Ferreira também conta que houve apoio de governo de outros países. Acho que o nosso grande mérito foi perceber que isto era possível. Fomos a fundo e quebramos os dogmas de que não poderia dar certo trabalhar com água no combustível ou trazer o álcool à tona novamente. No princípio, o trabalho considerava o combustível etanol sem presença de água, e a patente de 1988 visava uma função flex em versão mundial. O trabalho de 1991, realizado pela equipe do Brasil, demonstrou a viabilidade da mistura álcool hidratado/gasolina, que vinha sendo tratado como um problema para o mercado local.

E, principalmente, fizemos um trabalho difícil de ser mensurado, que foi a criação de uma lei para o Brasil que regulamentasse o Flex-fuel, diz o engenheiro da Bosch Erwin Franieck.

Em 1998, O IPT promoveu um Seminário sobre o tema, e produziu um artigo que precedeu o avanço mercadológico que a tecnologia flex teria nos anos seguintes. O evento do IPT foi um marco, porque a Bosch e a Magnetti Marelli queriam vender a tecnologia para as montadoras e o seminário levou o conceito ao domínio público. A solução foi discutida no nível governamental e até se cogitou que houvesse algum tipo de intervenção do governo do Estado de São Paulo, conta Figueiredo.

A União da Agroindústria Canavieira de São Paulo (UNICA), o IPT e a Petrobrás buscaram analisar e fomentar a tecnologia sob o ponto de vista de vantagens para o país, para a indústria e para os consumidores. No entanto, as ações diretas vieram do Governo Federal. Foi somente em 2002 que os veículos bi-combustíveis foram enquadrados na mesma categoria que o álcool para fins tributários e fiscais.

Parceiras das empresas que desenvolvem os sistemas (como a Bosch, a Magnetti Marelli e a Delphi) e as montadoras possibilitaram que a tecnologia chegasse às ruas, como conta Ferreira. A Bosch ofereceu seu know-how e demonstrou a viabilidade técnico-econômica por alguns anos. Elas resistiram em investir devido à instabilidade da política do álcool e da imagem do combustível. Resolveram investir a partir de 2002, quando da redução do IPI (Imposto sobre Produtos Industrializados).

Hoje, praticamente todos os projetos são focados no Flex-fuel. Há uma evolução, uma demanda na melhora do consumo de combustível, performance e também na partida a frio .

Henrique Moreira, da General Motors do Brasil, conta que a matriz da empresa também vinha investindo em pesquisa desde o início da década de 90, mas só com a evolução da eletrônica e os incentivos fiscais a GM pôde criar os seus protótipos. A montadora desenvolveu um Corsa flex em parceria com a Delphi e um Astra bi-combustível em conjunto com a Bosch, além dos carros-conceito Vectra e Zafira.

As montadoras Ford e Fiat utilizam os sistemas de gerenciamento desenvolvidos pela Magnetti Marelli, a Bosch atende a General Motors. Com o intuito de otimizar os resultados e baratear os custos de produção, a Volkswagen trabalha em paralelo com as ambas empresas. Tudo é discutido com a montadora. Você cria uma tecnologia nova para ela, pois o usuário final não compra uma injeção, mas sim um automóvel, diz Fábio Ferrreira.

No mesmo ano, três protótipos de automóveis flex foram apresentados: pela Magnetti Marelli o Pólo e o Vectra bi-combustíveis, além de um modelo Bosch-Ford. Em abril de 2003, a Volkswagen lança o Gol Total flex 1.6, o primeiro automóvel flex a chegar ao mercado, em comemoração ao 50º aniversário da companhia no Brasil. O veículo foi desenvolvido em parceria com a empresa italiana, sob um acordo rigoroso de sigilo. A grande repercussão do evento na mídia gerou uma publicidade gratuita e espontânea para a montadora, e incentivou o lançamento de outros veículos no mesmo ano.

No mês de junho, o segundo automóvel a chegar nas concessionárias foi o Corsa Flexpower, da GM do Brasil/Delphi; no mesmo mês chega ao mercado o Fiesta Flex-fuel, da Ford. Em mais uma investida da Volkswagen, o Fox 1.6 é lançado em outubro. Junto com a Magneti Marelli, nós tivemos a iniciativa de mostrar algumas alternativas de combustível no Brasil, e apresentamos o que seria a geração 2 do sistema, trabalhando com a taxa de compressão mais alta, característica dos veículos movidos a álcool, diz o Engenheiro Geral da Ford do Brasil, Márcio Alfonso.

As últimas gerações de veículos flex desenvolvidas pela Magneti Marelli contam com sistema on-line para o registro de toda a quantidade de álcool e gasolina consumida pelo veículo, e o mais importante: a quantidade de dióxido de carbono (CO2) que o automóvel deixou de liberar na atmosfera.

Esta política visa o cumprimento das diretrizes do Proconve (Programa Brasileiro de Controle de Emissões Veiculares) e do Protocolo de Kyoto (acordo internacional que estabelece metas de redução na emissão de gases poluentes para os países industrializados). O Flex-fuel da forma como nós temos hoje, é um mérito da Magneti Marelli, defende Damasceno.

O gerente da Bosch conta que as indústrias de conversores também são aliadas: Eles ajudam bastante no desenvolvimento dos veículos, projetando soluções para o mercado local, que tem um foco muito grande em custo, uma vez que os metais nobres são commodities bastante caras .

A propriedade intelectual da Tecnologia Flex-fuel

A primeira patente ligada ao desenvolvimento da tecnologia flex foi registrada no INPI (Instituto Nacional da Propriedade Industrial) pela Robert Bosch no ano de 1988, em nome de seu escritório internacional.

O algoritmo da sonda de oxigênio foi patenteado em nome de dois engenheiros alemães: Klaus Adam e Hainz Boehmler, que desenvolveram nos Estados Unidos uma pesquisa independente da política energética norte-americana. Adam e Boehmler não se envolveram no desenvolvimento do flex brasileiro, que foi conduzido por uma equipe do Brasil formada pelos engenheiros que foram à Alemanha estudar o sistema na época.

Como define Erwin Franieck, a patente é ampla, e trata de um sistema de grandezas físicas. Ela é uma discussão baseada no procedimento de configuração do software. Era um sistema que previa abranger o mercado mundial, garantindo a evolução da tecnologia .

Sob o título Sistema de controle de combustível, assim está descrita a patente de número 8807885 A: “Um motor de combustão interna capaz de operar com gasolina e / ou metanol, e que compreende um sistema de controle de adaptação responsivo a um mensor lambda compreende ainda um dispositivo limitador e um dispositivo multiplicador o qual, em resposta à riqueza da mistura ar / combustível, produz um sinal para influenciar os tempos de injeção do combustível .

Em 1994, a Robert Bosch apresentou um estudo sobre o tema no congresso anual de engenharia automotiva realizado pelo SAE (Society of Automotive Engineers), no Brasil e em Detroit.

Sob o copyright 942400E está um importante documento, que segundo o Gerente de Desenvolvimento de produtos da Bosch do Brasil, Fábio Ferreira, tornou-se referência para o mundo todo: Eu considero esse material, mais do que a própria patente, um divisor de águas, no sentido de se falar em Flex-fuel, cogitar tê-lo e desenvolvê-lo em escala industrial. Ali já constavam os compromissos que deveriam ser considerados e os impactos técnicos que a tecnologia teria dez anos depois.

Neste artigo do SAE de 1994 consta o nome dos três engenheiros brasileiros da Robert Bosch: Adriano Castro, Carlos Koster e Erwin Franieck. A colaboração de ambos os países na pesquisa foi mútua, com afirma Fábio Ferreira. O Flex-fuel é uma tecnologia mundial do ponto de vista do mercado, mas desenvolvida dentro das competências da equipe do Brasil, diz o gerente de produtos da empresa.

Este paper levantou parâmetros que serviram de base para que outras empresas pudessem utilizar as pesquisas da Robert Bosch como referência. O estudo era baseado em veículos 2.0, os únicos preparados para o desenvolvimento e avaliação do sistema.

Dois sistemas de reconhecimento de combustível são apresentados no artigo da Robert Bosch: um sensor de álcool (capacitivo) e um sensor de concentração de oxigênio (lambda). O primeiro detecta a porcentagem de etanol antes da combustão, e proporciona a voltagem adequada para a unidade eletrônica de controle. Depois de processar esta informação, mapas distintos são elaborados no sistema para cada proporção. Com o uso desta voltagem, a ignição se adapta à proporção atual, define o documento.

O segundo modelo de sensor lambda emprega o oxigênio residual contido na exaustão de gás para a exata regulação da mistura ar/combustível, que então é ajustado para, precisamente, encontrar a taxa requerida para ativar o ar excedente do lambda . Para este sensor, também é sugerida a implementação um tanque intermediário que proteja o motor e os componentes de mudanças abruptas na composição de etanol.

Adaptações nos componentes do sistema de ignição e injeção são especificadas. Os estudos dos combustíveis mostram que o álcool é uma substância pura de cadeias de carbono, porém corrosiva, enquanto a gasolina possui uma velocidade maior de queima e reação em temperaturas mais baixas. O documento também precisava a questão da política da água no combustível do Brasil, e comprovou que mesmo com a porcentagem de 7% de água presentes no álcool e gasolinas brasileiros, a tecnologia flex conseguiria atender todas as legislações do país.

Resultados de testes de potência, torque e economia de combustível e manutenção são argumentos que ajudam a provar a viabilidade comercial desta tecnologia. A padronização de motores e veículos através deste sistema de gerenciamento abre novas possibilidades de mercado para as indústrias automobilísticas. Diferentes equipamentos para gasolina ou álcool não serão mais necessários, como pistão, injetores, bombas e tanques de combustível, diz o documento.

A Bosch detém ainda as patentes de projetos específicos em estudo de materiais alternativos resistentes à corrosão de cada componente que entra em contato com o álcool. A empresa fez pesquisas nas áreas de combustíveis, processo de combustão, corrosão, desgaste, tribologia (estudo da interação das superfícies com movimento relativo) em meios líquidos combustíveis, circuitos hidráulicos de combustíveis, software de controle, estratégias de diagnose e redundância para segurança do sistema, sistemas de partida a frio, entre outros. Todos os estudos foram conduzidos no Centro de Competência Mundial para Desenvolvimento e Aplicação de Sistemas para Combustíveis Convencionais e Oxigenados, localizado na cidade paulista de Campinas, por uma equipe composta de engenheiros brasileiros. O único ensaio de parceria com a Universidade foram alguns trabalhos que não chegaram a ser efetivados com a Unicamp, na área de sensores capacitivos.

Além disso, diversos algoritmos do software também são de propriedade da empresa, que tem, há vários anos, um pedido de registro da marca Flex-fuel, além da patente de parte tecnológica. Há evidências bastante claras de registros e publicações de que a Bosch foi a primeira. Eles [a concorrência] viram sete, oito anos depois, que a Bosch foi pioneira, diz Ferreira, defendendo sua companhia do fogo cruzado com a Magneti Marelli, que criou o sistema sem o sensor físico e reclama para si a paternidade da invenção. Para Franieck, a única coisa que a concorrência conseguiu foi desenvolver primeiro o sistema sem o sensor de álcool. A partir disto, o que nós fizemos foi desligar a ação do primeiro sensor e trabalhar somente com a adequação automática do sistema de injeção .

Os registros são feitos em nome da Bosch mundial e de funcionários que gerenciaram a equipe de pesquisa. A empresa centraliza em sua matriz, na Alemanha, as experiências de sua equipe em todas as partes do mundo. Este escritório sistematiza o know-how internacional da companhia e registra em entidades européias e norte-americanas os pedidos destas patentes. Os escritórios regionais, por sua vez, podem registrar por sua conta avanços de caráter mais especifico, devendo apenas comunicar à corporação o desenvolvimento e os resultados destas.

Em 2003, a patente deste algoritmo cairia em domínio público, mas a empresa fez o pedido de prorrogação de quinze para vinte anos de registro. O conceito se ampliou e se difundiu com base nos nossos veículos. A tecnologia passa por isso. O Flex-fuel está razoavelmente difundido a ponto de não estar mais vinculado à Bosch.

Todas as empresas que hoje trabalham com injeção eletrônica são capazes de fazer um sistema semelhante . Até o ano de 2008, a Robert Bosch é a detentora desta importante parte da tecnologia. Dentro e fora empresa, nós tivemos um grande reconhecimento. A única coisa que nos frustrou durante algum tempo foi o desinteresse das montadoras, pois o projeto só vingou quando o governo fez a mudança tributária, conta Erwin Franieck.

Também no congresso do SAE (mas no ano de 1997), a Volkswagen apresentou o seu protótipo de um Gol 1.0, em parceria com a Bosch do Brasil. Nossa inovação foi o desenvolvimento do sistema de controle de temperatura do motor através da válvula termoestática eletrônica, diz o Engenheiro Geral da Ford do Brasil Márcio Alfonso. Com a taxa de compressão mais alta, a válvula controla a entrada e saída de água do motor pelo sistema de injeção eletrônica e pela temperatura.

O motor, conhecido como a geração 2 dos automóveis flex, foi patenteado pela empresa em nome de dois engenheiros brasileiros: Eugênio Coelho e Mauro Giroldo. Além disso, diversas pesquisas feitas sobre a durabilidade dos componentes que entram em contato com o álcool e podem sofrer corrosão foram feitas pela Ford.

Entre eles: velas específicas e injetores plásticos e aluminizados. Nós estendemos a patente como uma patente mundial da Ford, diz o engenheiro da empresa, Diógenes de Oliveira.

A Magneti Marelli do Brasil apresentou no Congresso do SAE de outubro de 2000 o protótipo de automóvel flex totalmente concebido pela equipe multidisciplinar de Fernando Damasceno com know-how nacional. A patente no INPI foi concedida no ano de 2002, sob o número PI0202226-5, em nome de Fernando Damasceno, Pedro Henrique Monnerat Junior, Alberto Bucci e Vagner Eduardo Gaviolli, os brasileiros que atuaram na pesquisa. A tecnologia foi nomeada pela empresa como Sensor Flexfuel Software, e definida como o conjunto de estratégias e algoritmos responsáveis pela medição e adequação do sistema bi-combustível.

Denominada “Sistema de Controle de Motor”, a patente da Magneti Marelli define um sistema para o ajuste automático do motor veicular, que pode ser alimentado por gasolina, mistura de gasolina e álcool e álcool. A identificação do combustível é feita por um Sensor Lógico de Software, baseado no sistema de controle de um motor convencional. Esta sonda lambda detecta os gases provenientes da queima do combustível para inferir a variação da mistura. Outras marcas registradas pela Magneti Marelli do Brasil no INPI são SFS, SFS flexfuel, SFS Software Flexfuel Sensor, além da marca nominativa SFS Flexfuel .

Em artigo desenvolvido pela Marelli, em virtude do prêmio Inovação Tecnológica 2004, concedido pela Financiadora de Estudos e Projetos do Ministério da Ciência e Tecnologia (FINEP), a empresa apresenta os seus resultados e mostra de que forma eles atendem aos mais diversos preceitos ecológicos e técnicos estabelecidos pelos órgãos oficiais. Controle de emissões, dirigibilidade, consumo, desempenho, custo e mercado foram avaliados de acordo com programas governamentais como o Proconve e normas técnicas do SAE e da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

O gerente de produtos da empresa, Fernando Damasceno, fala do reconhecimento obtido em Congresso da ONU apresentado na cidade de Viena:

Eles colocaram que o Brasil está bem à frente dos outros países na questão do Flex-fuel, que é uma força que está nascendo aqui no país muito além dos outros.

Há uma briga muito grande com a Bosch. Não se trata somente em ser o pioneiro, mas de ter investido em congressos, apresentações para a Cetesb e ter levantado questões sobre como legislar.

Mas é uma briga saudável e estimulante para ambas, completa Damasceno.

Henrique Moreira, da General Motors do Brasil, afirma que, dentro da política de sigilo industrial de cada companhia, o que cada uma desenvolveu foram saídas técnicas, a partir do algoritmo do software: Cada empresa tem a sua particularidade, mesmo porque este sistema está na mão de fornecedores, e os fornecedores não vêem isso como uma patente. Pode-se dizer que as três (Bosch, Marelli e Delphi) chegaram juntas . Obviamente, Moreira se refere ao âmbito estritamente comercial da questão, pois, apesar de terem desenvolvido pesquisas diferentes em tempo diferentes, as três sistemistas arrebataram o mercado automobilístico em um intervalo de apenas seis meses, entre abril e outubro de 2003.

Embora tenha lançado o primeiro veículo flex no mercado, não existe nenhum produto registrado em nome da Volkswagen, exceto a marca Total Flex, que é o nome da família de automóveis flexíveis da montadora.

O Futuro da Tecnologia Flex-fuel

Até o desenvolvimento da tecnologia no Brasil, os automóveis flex produzidos nos EUA não eram compatíveis com o combustível nacional (tanto com o álcool hidratado quanto com a mistura gasolina/álcool anidro). Além de mais caros os sistemas vendidos nos EUA são pouco utilizados, pois o número de bombas do combustível renovável em todo os EUA não passa de 300. A opção feita pelos engenheiros brasileiros foi priorizar o consumo do álcool, criando um sistema flexível simplificado para atender às necessidades brasileiras. Não por acaso, o desempenho destes veículos é melhor com o uso deste combustível.

A Robert Bosch tem tradição de investir em torno de 7% do seu faturamento em pesquisa e desenvolvimento. A verba investida na tecnologia de combustível flexível ao longo dos 12 anos está inserida neste contexto. A política da empresa é manter-se líder em inovação tecnológica e continuar investindo o mesmo montante que o atual.

Sendo assim, há muitas pesquisas que acabam não tendo o mesmo retorno, porém novos produtos bem sucedidos garantem a possibilidade de continuar investindo, diz Ferreira. Estes custos não são repassados diretamente ao produto, mas ficam dentro da política global de cada empresa.

Em 2003, as montadoras contabilizaram 48 mil veículos flex vendidos, um valor expressivo logo no primeiro ano de seu lançamento. O automóvel alternativo também se tornou mais barato ao longo do tempo, principalmente pelos incentivos fiscais e tributários concedidos pelo governo. Em 2004, houve um crescimento de 600%, tanto nas vendas quanto na produção, e o total de automóveis flexíveis comercializados no ano chegou a 330 mil.

Segundo Fernando Damasceno, o retorno financeiro se justifica mais pela abertura do mercado conquistada pelo produto do que por royalties pagos ao inventor ou à empresa detentora da patente: Na Magneti Marelli, nós apresentamos um produto por 100, e não 90 do custo, mais 10 de royalties.

A empresa investiu R$ 3 milhões na fase inicial de pesquisa e produção. O retorno é visível no faturamento da empresa com a tecnologia, que pulou de R$ 150 milhões em 2004 para R$ 280 milhões em 2005.

Nem Damasceno nem nenhum outro inventor ou companhia detentora de patente e/ou propriedade intelectual do sistema Flex-fuel recebe royalties pela criação.

Isso é parte do nosso contrato de trabalho, diz o gerente da Marelli.

A Robert Bosch do Brasil não paga royalties à matriz alemã pela exploração da patente registrada no INPI. Isso ocorre pela política adotada de não se cobrar da filial latino-americana pelo uso de patentes de sua titularidade. A receita da empresa com o flex cresceu 25% entre 2004 e 2005.

Hoje, a venda de veículos flex representa 35% do mercado brasileiro, e a expectativa da Robert Bosch é de um crescimento de até 50% para o final do ano de 2005. Na Magneti Marelli, os veículos flex novos licenciados já superaram a produção à gasolina e correspondem a 100% da produção da companhia.

Nas montadoras, há fila de espera: a produção está ainda aquém da demanda.

Atualmente, a Bosch do Brasil fornece componentes para o mercado norte-americano, principalmente bombas de combustível. O departamento de Desenvolvimento e Aplicação do Produto é solicitado freqüentemente a apresentar soluções para mercados que estudam a introdução do sistema China, Índia, Austrália, Suécia e até mesmo Japão. Hoje nós somos centro de referência mundial para o desenvolvimento da mistura de álcool e gasolina, somos consultados para várias questões relativas à tecnologia. A Suécia está comprando tecnologia do Brasil e propondo diversas vantagens locais, onde veículos flex podem estacionar e trafegar onde outros não podem, por exemplo.

Tudo agora depende da política tributária que o governo adotará. Nós temos a chance de continuar à frente deste trabalho por um bom tempo, se houver uma política nacional clara, que fomente a tecnologia voltada para o mercado mundial. Lá fora, eles têm uma capacidade de análise muito grande, eles podem aproveitar o nosso know-how, trabalhar parte dos detalhes e acabar exportando estes produtos pra cá, diz Erwin Franieck.

Para Henrique Moreira, o reconhecimento do Brasil como pólo de reconhecimento do sistema é uma realidade: Nós somos os experts em tecnologia gasolina/álcool da GM mundial, e ganhamos três prêmios internacionais de reconhecimento da companhia. Lançamos o Saab 1.8 Turbo flex na Suécia. Eles já compram álcool do Brasil, por uma questão de consciência ecológica .

O próprio governo tem enviado delegações especiais a países com potencial de serem importadores do álcool brasileiro (assim como parceiros em investimentos e na troca de know-how), e muitas vezes assume estas negociações frente às montadoras.

Fábio Ferreira acredita que, para a Bosch do Brasil, o sucesso dos automóveis flexíveis superou as expectativas mais otimistas: A empresa está presente em 100% dos carros Flex-fuel no mercado brasileiro com algum produto específico e bastante presente nos EUA .

A velocidade de desenvolvimento é o que nos mantém no mercado. Hoje em dia, já não basta saber fazer o Flex-fuel, o diferencial está em fazer carros populares, 1.0, com esta tecnologia, afirma Fernando Damasceno.

Para Erwin Franieck, as empresas sistemistas e montadoras dependem da ação do governo para que a tecnologia flex atinja toda a frota nacional: Os carros 1.0, os mais populares, ainda não têm vantagens tributárias, e eu vejo uma tendência forte na vontade dos clientes. Eu acho que o Flex-fuel ainda vai atingir 100% do mercado nacional, em carros fabricados em grande escala, cujo preço compense o custo com a aplicação do sistema.

As facilidades tributárias e fiscais para os veículos flexíveis populares ainda não foram concedidas pelo governo, mas a indústria automobilística aposta na tendência do mercado, como afirma Henrique Moreira: Hoje em dia, a GM não pode se dar ao luxo de não ter um flex 1.0 . A aplicação do sistema nesses automóveis terminará de consagrar a tecnologia como característica da economia brasileira e de sua sociedade.

Motor Flex – O que é

Entende-se por bi combustivel o veículo com motor capaz de funcionar com 2 combustíveis diferentes, alternadamente.

Exemplo: gasolina e álcool, tem como principal combustivel a gasolina, e o alternativo pode ser o álcool combustivel ou GNV (Gás Natural Veicular).

O motor bi combustivel, pode ter 2 tanques de combustivel, como no caso do sistema com GNV ou um única tanque como no caso do motor bi combustivel gasolina alcool.

No motor bi combustivel, para que os combustíveis funcionem no mesmo motor, eles devem ter propriedades similares, para que se consiga uma combustão perfeita e o melhor aproveitamento, em termos de economia e desempenho.

A história do bi combustível

Os motores bi combustivel datam da segunda guerra mundial, desenvolvidos exclusivamente para uso militar, como uma alternativa a gasolina, onde era utilizado álcool combustivel extraído através de batatas.

Desde as necessidades particulares da guerra na utilização dos motores bi combustivel, o mundo vem buscando alternativas energéticas para fugir da dependência do petróleo, diminuir a emissão de poluentes que agravam o aquecimento global, com a intenção também de atingir a sustentabilidade energética.

A evolução do motor bi combustivel para motor flex

Desde a década de 80, até os dias de hoje, a tecnologia dos motores, em especial a Injeção Eletrônica (inserida na década de 90), evoluiu significativamente, fundamental para a diminuição de emissão de poluentes dos motores, e um melhor aproveitamento do combustivel, relacionados à ECONOMIA x DESEMPENHO. Em outras palavras, hoje os motores poluem menos e consomem menos combustivel, apresentando desempenho melhor.

A injeção eletrônica utilizada nos motores, mostrou-se altamente eficiente, no gerenciamento preciso na queima do combustivel e o próximo desafio era gerenciar os combustíveis alcool e gasolina misturados. A resposta veio com o motor flex, que equipava o Gol Total Flex, lançado pela Volkswagen em 2003.

Hoje a utilização de motores flexíveis, tem se tornado uma tendência mundial e praticamente todas as montadoras possui sua linha de veículos flexíveis.

Motor Flex – Funcionamento

O carro flexível em combustível, ou simplesmente flex, nasceu nos Estados Unidos b­em no começo dos anos 1990. O motivo de os americanos partirem para essa solução, a de poderem abastecer seus carros com etanol (álcool etílico) em vez de gasolina, é a enorme dependência do petróleo produzido pelos países-membros da Organização dos Países Exportadores de Petróleo (Opep), como Arábia Saudita, Irã, Iraque e Kwait, todos na conturbada região do Golfo Pérsico. Essa dependência, que hoje já passa de 50%, é uma situação nada confortável para um país que nunca sofreu ameaças de qualquer espécie e que consome mais de 550 bilhões de litros de gasolina por ano.

Os principais fabricantes de lá passaram a oferecer veículos que chamaram de flexible-fuel vehicles (FFV), capazes de rodar tanto com gasolina quanto com etanol contendo 15% de gasolina. Esse etanol é comercializado com o nome de E85, justamente por ser composto de 85% de etanol e 15% de gasolina. O motorista poder abastecer com gasolina ou com E85.

O grande problema do E85 é não estar disponível nacionalmente nos EUA e o número de postos que vendem o combustível ser ainda muito pequeno, mal passando de 1.000, um número ínfimo se comparado aos 170.000 postos daquele país. Por essa razão, a única saída tinha mesmo de ter sido a criação do automóvel que pudesse usar gasolina e álcool, para que os mais interessados em usar o combustível alternativo não fossem prejudicados ao não encontrá-lo.

No final de 2006 já havia mais de 6 milhões de veículos flex nos Estados Unidos, embora boa parte dos seus donos não se dão conta dessa particularidade e continuam a abastecer só com gasolina.

Mais recentemente, a questão do aquecimento global pelo efeito estufa, em que uma das causas mais prováveis é o excesso de produção de dióxido de carbono (CO2), um dos gases responsáveis pelo efeito e que são oriundos da queima de combustíveis de origem fóssil, deu novo impulso ao etanol. Um motor que queima gasolina, se alimentado com etanol e devidamente ajustado, produz cerca de 10% de CO2 a menos.

A matéria-prima básica do etanol americano é o milho, cuja maior produção está na região do Meio-Oeste daquele país, que compreende os estados de Indiana, Iowa, Minnesota, Missouri, Ohio e Wisconsin.

Carros flex não devem ser chamados de “bicombustívels”, como se ouve bastante, uma vez que tanto a gasolina quanto o E85 são colocados no mesmo tanque.

Só é bicombustível, por exemplo, um automóvel alimentado por gasolina e por gás natural veicular, em que cada combustível tem seu próprio reservatório de armazenamento no veículo.

Mas, como pode o motor funcionar indiferentemente com combustíveis de características tão diferentes? É o que veremos a seguir.

A eletrônica cuida de tudo

O que tornou possível a criação do motor flex foi o advento do gerenciamento eletrônico do motor, um processo lento iniciado na segunda metade dos anos 1970 que se aperfeiçoaria e se consagraria a dez anos depois. A formação da mistura ar-combustível não obedecia mais a princípios físicos do funcionamento do carburador, mas mediante um volume de combustível injetado segundo a determinação de um computador chamado módulo de controle eletrônico (ECM, a sigla em inglês).

O ECM se vale de diversas informações acerca do funcionamento do motor para calcular o combustível a ser injetado respeitando a relação ar-combustível ideal, ou relação estequiométrica, em que o combustível é aproveitado da melhor maneira possível por não haver falta nem excesso de ar. A relação estequiométrica da gasolina é de 14,7 partes de ar para 1 parte de combustível e escreve 14,7:1; a do etanol, 9:1, por este conter uma molécula de oxigênio (fórmula molecular C2H5OH; a da gasolina é C8H18).

Entre essas informações estão o quanto o acelerador está aberto, as rotações por minuto do motor (rpm), a pressão no coletor de admissão, a temperatura do ar que o motor admite e a do líquido arrefecedor, todas obtidas mediante sensores específicos.

Para o motor flex, outro sensor precisou ser adicionado: o de tipo de combustível no tanque. Valendo-se da condutividade elétrica diferente da gasolina e do álcool, um ohmímetro estrategicamente colocado no interior do tanque passa o valor da resistência à passagem de corrente ao ECM, que desse modo passa a saber com que combustível está lidando.

A evolução

O sistema de identificação de combustível até então, tinha um problema que atormentava os engenheiros: era muito lento. O veículo chegava a andar um ou dois quilômetros “errado”, até que a relação ar-combustível fosse finalmente corrigida. Além do incômodo de o carro funcionar mal nesse ínterim, isso fazia aumentar as emissões pelo escapamento.

No começo dos anos 2000, a indústria de autopeças brasileira fornecedora da indústria automobilística, desenvolveu uma maneira mais eficaz de determinar o combustível que está no tanque. Aproveitando o mesmo sensor de oxigênio existente no escapamento, um item usado há praticamente duas décadas para informar ao ECM desvios na relação estequiométrica para que esta efetuasse a correção necessária, sua função foi ampliada para a circunstância nova de haver álcool no tanque também, não apenas gasolina.

A finalidade do sensor de oxigênio (que se localiza bem antes do catalisador) e que também é conhecido por sonda lambda (?, a 11ª letra do alfabeto grego, utilizada para representar a relação estequiométrica, representado por ? = 1) é manter essa relação tanto com gasolina quanto com álcool. Desse modo, o sensor de oxigênio “lê” a mistura ar-combustível que está sendo queimada em função da maior ou menor presença de oxigênio, passa a informação ao ECM e este providencia o ajuste necessário. Tudo em poucos segundos.

Faz parte do sistema de identificação de combustível um sinal elétrico da bóia do medidor de combustível, informando ao ECM que houve variação do nível resultante de um reabastecimento, para que esse fique de sobreaviso sobre possível mudança de leitura do sensor de oxigênio. Esse processo serve para acelerar o processo de identificação e correção.

Flex no Brasil

O primeiro carro flexível no Brasil foi o Volkswagen Gol Total Flex, lançado em março de 2003. De lá para cá a produção dessas versões flex aumentou vertiginosamente – hoje representam 86,2% das vendas de automóveis e comerciais leves no mercado interno. Em junho de 2007 as vendas totais já acumulavam 3,2 milhões de veículos flex, conforme os dados da Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (Anfavea). Hoje dificilmente é possível comprar um carro nacional que não seja flex. É raro um fabricante oferecer versões a gasolina e flex, como faz a Honda.

O Brasil já viveu a era do álcool na década de 1980 e parte da de 1990, quando a venda de carros a esse combustível chegou a 90%. Motivos diversos levaram à queda do álcool, entre eles a chegada dos carros com motores de baixa cilindrada, que não tiveram versão a álcool logo de início, e o preço mundial do petróleo em grande baixa na segunda metade da década de 1990. Quando pouco depois da virada do milênio o álcool voltou a se tornar interessante quando comparado à gasolina, esperava-se a volta do motor a álcool. Mas no seu lugar surgiu o flex.

O mito da crise de abastecimento

A falta de álcool no terceiro trimestre de 1989 não parece ter afetado tanto a credibilidade dos motores a álcool como se comenta. Nos anos seguintes a produção de carros a álcool subiu fortemente. Em 1990, 1991, 1992 e 1993 foram vendidos 70.250, 129.139, 164.240, 227.289 veículos, respectivamente. A partir daí, com a chegada do carro de 1-litro, começou a queda, com 119.203 carros a álcool produzidos em 1994 – e, daí para frente, despencou.

Como o motor não pode ser otimizado para funcionar com álcool sob risco de tornar inviável o uso de gasolina, a solução do carro flex para o país tem interesse duvidoso, na opinião de muitos. Motores modernos exclusivamente a álcool, muitos pensam, teria sido uma decisão mais acertada.

Uma diferença entre o E85 dos Estados Unidos e o que começa ser disponível também na Europa, e o nosso etanol, é que aqui ele não contém gasolina (teoricamente, pois é colocado 1% de gasolina para descaracterizá-lo como álcool, que em caso contrário poderia ser ingerido como bebida). Assim, para efeito de diferenciação, o nosso álcool é E100, além de ser do tipo hidratado, com 7% de água que resulta do processo de destilação.

Nos EUA o álcool é o anidro, com 0,5% de água. Álcool anidro também é usado no Brasil, mas para misturar com a gasolina somente, à razão de 20% a 25%, por força de lei (só no Brasil a gasolina contém tanto álcool, que é no máximo de 10% no resto do mundo, isso quando tem).

Isso significa que o nosso carro a álcool ou flex pode rodar lá fora, mas não o contrário.

As diferenças do carro flex

O carro flex é, na realidade, o mesmo carro a gasolina com algumas mudanças. Além do software do módulo de controle eletrônico para maior capacidade de processamento e de parâmetros diferenciados para atender a cada combustível, seja na relação estequiométrica, seja no avanço de ignição, o motor recebe alterações nos materiais das válvulas e de suas sedes, uma vez que o álcool não tem as mesmas propriedades lubrificantes da gasolina.

A bomba de combustível, que fica imersa no combustível do tanque, é projetada para ficar em contato com o álcool. Em alguns casos, como nos Ford Fiesta e EcoSport, a válvula termostática é elétrica e tem funcionamento diferenciado segundo o combustível (motor deve funcionar mais quente com álcool, para melhor aproveitamento da energia do combustível).

Devido à menor evaporação do álcool em relação à gasolina, a partida do motor frio, com álcool no tanque, em temperatura ambiente inferior a 14° C, é difícil ou mesmo impossível. Por esse motivo, a exemplo dos carros só a álcool que existiam antes, há um sistema para tornar possível ligar o motor nessas condições.

Ele consiste num pequeno reservatório de gasolina no compartimento do motor e uma bomba elétrica. Quando a temperatura baixa de 14° C e o motor está frio, uma pequena quantidade de gasolina é introduzida automaticamente no coletor de admissão, e o motor pode ser posto em funcionamento normalmente.

Alguns avanços vêm sendo feitos nesse campo, e a temperatura-limite de 14° C tende a deixar de ser um paradigma. Recentemente, em junho de 2007, a General Motors lançou o Corsa 2008 de motor 1,4 litro flex em que a partida a frio sem o uso de gasolina pode ser feita até 8° C graças uma operação especial do acelerador eletrônico, independente da operação do motorista.

Foi esse o motivo de os americanos, sabiamente, terem adotado o E85 e não o E100: o motor pegar frio sem necessidade de suprimento adicional de gasolina como aqui no Brasil.

Inclusive, nos meses mais frios na região norte de lá, o etanol fornecido nos postos é E70: 70% de etanol e 30% de gasolina.

Utilização do carro flex

Desde que surgiu, o carro flex é alvo de muitas lendas a respeito de sua utilização. Fala-se, por exemplo, que no carro novo deve-se andar os dois primeiros tanques com gasolina e depois, aí sim, o álcool pode ser usado. Tudo tolice. O carro flexível em combustível funciona sem nenhum problema com qualquer dos combustíveis desde zero-quilômetro. Ou com gasolina e álcool misturados em qualquer proporção.

Como os motores normalmente são mais potentes com álcool, pode-se usar esse combustível quando se desejar maior desempenho.

Mas como o consumo com o combustível alternativo é maior em relação à gasolina: ao se procurar a maior autonomia possível, a gasolina é mais atraente.

Um cuidado deve ser dispensado à gasolina do reservatório que, se ficar sem uso, acaba envelhecendo (oxidando), tornando-se imprestável e a goma resultante pode entupir o sistema. É por isso que há carros em que a cada partida é introduzida gasolina, seja ou não necessário, a fim de que a gasolina do reservatório seja consumida e nunca chegue a ficar velha. É assim nos Honda.

Por outro lado, nem todos os carros possuem luz de aviso de que o nível do reservatório de gasolina está baixo: é preciso inspeção visual para evitar surpresas.

O proprietário de carro flex, dependendo da região e da época do ano (o preço do álcool costuma variar bastante entre a safra e a entressafra de cana-de-açúcar), pode abastecer com álcool e obter economia para rodar, mesmo que com o combustível alternativo o consumo seja maior. É que o preço por litro na bomba é sempre bem menor do que o da gasolina e isso muitas vezes mais do que compensa o maior volume gasto.

Por exemplo, em São Paulo gasolina e o álcool custam, típica e especificamente, R$ 2,40 e R$ 1,40. A quilometragem percorrida usando álcool é em média 30% menor do que com gasolina por conta do seu menor poder calorífico em relação à gasolina (26,8 megajoules/kg contra 42,7 MJ por kg). Se o consumo médio com gasolina é de 10 km/l, com álcool será de 7 km/l, para exemplificar.

Com base nesses números, o custo por quilômetro rodado com gasolina será de 2,40 / 10 = R$ 0,24/km. Com álcool, 1,40 / 7 = R$ 0,20/km. Portanto, a economia por rodar com álcool será de R$ 0,04/km. Quem roda 15.000 km/ano (média brasileira), terá economizado R$ 600,00 ao fim de um ano, mantidos inalteráveis os preços da gasolina e do álcool.

Por isso, o dono de carro flex interessado em gastar o menos possível pode fazer um pequeno cálculo antes de escolher o combustível no posto. É multiplicar o preço do litro da gasolina por 0,7. Se o resultado der um valor menor que o preço do litro do álcool, abastecer com gasolina; se maior, álcool é a melhor opção.

Se, no exemplo acima, o álcool custasse R$ 1,80 o litro em vez de R$ 1,40, a multiplicação 2,40 x 0,7 daria 1,68, a escolha recairia sobre a gasolina. De fato o custo por quilômetro para rodar a álcool seria 1,80 / 7 = R$ 0,26, dois centavos de real por quilômetro a mais do que se o carro fosse reabastecido com gasolina.

Motor Flex – Álcool ou gasolina

Álcool ou gasolina ou mesmo os dois.

Como é o funcionamento do motor flexível?

Desde que surgiram no mercado brasileiro, em março de 2003, com o Volkswagen Gol TotalFlex, os veículos bicombustíveis ganham cada vez mais espaço no mercado brasileiro. Até o final de julho eles já representam mais de 18% das vendas de veículos novos no ano, de acordo com balanço mensal divulgado pela Anfavea. Especialistas no mercado acreditam que, já em 2005, irão representar 70% das vendas nacionais.

A última das grandes montadoras, a Ford, lançou o Fiesta Sedan flex e completou o leque juntamente com as três montadoras instaladas no país que possuem a tecnologia – são 14 modelos disponíveis no mercado, das marcas Fiat, Volkswagen e General Motors.

A grande vantagem desses modelos é que podem usar gasolina, álcool ou ambos em qualquer proporção, deixando a escolha para o motorista. Mas nem todo mundo sabe como funciona o carro flexível em combustível e começam a surgir “lendas” sobre eles.

Tire suas dúvidas:

Como funciona

O chefe de engenharia de desenvolvimento de produtos da unidade de Sistemas a Gasolina da Bosch – fornecedora do sistema bicombustível para GM e VW -, Marcelo Brandão, explica que a tecnologia empregada consiste na capacidade do sistema reconhecer e adaptar, automaticamente, as funções de gerenciamento do motor para qualquer proporção de mistura de álcool e gasolina presente no tanque de combustível.

O sistema distingue o álcool da gasolina através da quantidade de oxigênio que passa pelo escape, medida pelo sensor de oxigênio, que, após cálculos realizados pela ECU (central de comando do motor), determina qual é o combustível.

É possível rodar sempre com apenas um combustível?

Aqui começam a surgir as lendas a respeito dos carros flexíveis em combustível. Já se diz nas ruas que é preciso “rodar um tempo com o carro abastecido apenas com gasolina, para ‘limpar’ o motor”. Nada além de fantasias.

De acordo com Gino Montanari, Diretor de Produto e Desenvolvimento da Magneti Marelli Cofap – fornecedora do sistema para a Fiat -, é perfeitamente possível rodar com o carro abastecido apenas com álcool ou com gasolina. “O usuário não precisa se preocupar com nada. Pode rodar a vida toda só com um dos combustíveis que o sistema funciona perfeitamente”, assegura Montanari. Segundo ele, só é necessário tomar cuidado com a qualidade do combustível e abastecer o veículo em postos de confiança

Desempenho

O sistema bicombustível faz com que o veículo apresente um comportamento similar ao de um carro que funcione somente a gasolina ou somente a álcool. Isso acontece porque se deve utilizar uma taxa de compressão intermediária – utilizar a taxa do motor a álcool, usualmente mais alta, poderia originar detonação (a chamada “batida de pino”), quando o carro rodasse com gasolina.

Para o engenheiro Mecânico e professor da FEI (Faculdade de Engenharia Industrial) Celso Argachoy, “os bicombustíveis não têm um desempenho surpreendente com nenhum dos combustíveis. A performance é prejudicada devido à adequação necessária ao funcionamento com os dois combustíveis, pois cada um possui características diferentes. Para isso seria preciso que a taxa de compressão variasse automaticamente, tecnologia muito avançada que já existe, mas ainda é inviável economicamente”.

Cuidados com o sistema

Deve-se ter com um veículo bicombustível os mesmos cuidados que se tem com um carro equipado com motor a gasolina ou a álcool, como aconselham técnicos do Sindicom (Sindicato Nacional das Empresas Distribuidoras de Combustíveis e de Lubrificantes).

Além do fator qualidade – combustível adulterado danificará o sistema, da mesma forma que o faria em um carro movido a álcool ou gasolina – deve-se manter o sistema de partida a frio abastecido. Sim, os sistemas possuem um pequeno reservatório de gasolina (com aproximadamente 2 litros de capacidade), para auxiliar na partida sob baixas temperaturas.

Qual dos combustíveis gasta mais

Apesar de a potência do motor ser quase a mesma independente da mistura – as variações são, em média, de 2 cavalos de potência -, quando o veículo é abastecido com álcool o carro tende a oferecer melhor desempenho, enquanto com gasolina tem maior autonomia de rodagem.

Isso acontece porque gasolina e álcool possuem características químicas e físicas semelhantes, mas agem de maneira diferente no motor. A principal diferença é o poder calorífico de cada combustível, ou seja, a quantidade de energia por quantidade de massa.

O engenheiro de Materiais Fernando Pan, da Escola Politécnica da USP e proprietário da empresa Berro Moto, explica que um litro de gasolina tem mais energia que um litro de álcool. “Para cada grama de gasolina utilizada no motor, são necessários 15 gramas de oxigênio para a queima completa. Para um grama de álcool são necessários 9 gramas de oxigênio, por isso, em um ciclo de motor a álcool é possível colocar mais combustível que em um ciclo de motor a gasolina”, explica Pan. “Por isso o motor álcool é mais potente, porém consome mais combustível”, afirma.

Mexendo no bolso

Como o preço dos combustíveis varia de acordo com o estado (no Estado de São Paulo encontra- se álcool com os preços mais baixos do país), na hora de abastecer, no entanto, o álcool é economicamente mais vantajoso que a gasolina onde a diferença de preço ultrapasse 40%, diferença média de consumo entre álcool e gasolina.

Fizemos a conta de quanto rodam os 14 modelos bicombustíveis disponíveis no mercado, de acordo com a média de consumo divulgada pelas montadoras. Na ponta do lápis, entre cidade e estrada, rodando apenas com álcool ou somente com gasolina, o derivado do petróleo é cerca de 40% mais econômico que o combustível vegetal. Porém, ainda sim vale a pena pesquisar preços e o consumo dos modelos, pois essa é apenas a média.

Dicas para economizar com o seu carro flex

A economia é o motivo central da procura constante por carros flexs no mercado automobilístico. No entanto, você deve estar ligado aos cuidados básicos com veículos deste tipo.

Na hora de abastecer, muita gente acaba se esquecendo de verificar o reservatório de gasolina no compartimento do motor. Lembre-se de que esse detalhe é responsável por realizar a partida a frio do carro flex.

Saber utilizar a vela certa para determinado tipo de combustível também é fundamental para manter o bom desempenho do veiculo. As velas frias devem ser usadas para bicombustíveis e as velas quentes com motores a gasolina.

Devo abastecer com uma quantidade maior de álcool ou gasolina?

Gasolina

Apesar da gasolina ser mais cara, ela apresenta uma economia significativa no consumo que pode chegar até 30% – já que possui um maior poder calorífero.
Apesar de mais poluente, a gasolina tem melhor desempenho do motor em função da sua taxa de compressão, possibilitando maior torque e potência.

Álcool:

É mais barato, mas consome mais.
Possui um poder antidetonante muito maior que a gasolina, o que possibilita maior agilidade ao veículo.
Melhor qualidade do ar, já que este combustível emite menos poluentes na atmosfera, se comparado aos outros refinados do petróleo.

Não existe, porém, uma proporção exata da mistura de gasolina e álcool sugerida pelos especialistas para melhorar o desempenho do veículo. Aliás, a vantagem dos motores flexíveis é justamente poder operar com quaisquer volumes entre os dois combustíveis ou somente com apenas um deles.

Os motores bicombustíveis funcionam como os motores normais, com a vantagem de que eles podem se aproveitar de todos os benefícios que, tanto a gasolina, quanto o álcool, tem a oferecer.

Dica importante

Para saber se vale a pena abastecer com álcool, basta multiplicar o preço da gasolina por 0,7. Se o resultado for um valor menor que o preço do álcool, o certo é abastecer com gasolina; se for maior, o álcool é a melhor opção. Isso porque o rendimento médio do álcool é 30% menor do que o da gasolina.

Fonte : Instituto Dna Brasil/www.necessaire.com.br