Motor com cilindros a menos

Sistema Cylinder on Demand, desenvolvido pela Audi para o modelo esportivo S7, desliga quatro dos oito cilindros do motor para privilegiar a economia de combustível e a baixa emissão de poluentes em velocidade constante

Carolina Vilanova

Um automóvel daqueles de dar água na boca em qualquer apaixonado por máquinas superesportivas. Luxo, requinte, muita eletrônica embarcada e um motor V8 de tirar o fôlego. Assim, o Audi S7 começa a ser vendido no Brasil, um privilégio de poucos mortais. "Vixe, mas deve beber...", você deve estar pensando. Não necessariamente. A tecnologia aplicada no propulsor reverteu esse quadro e o resultado é um consumo de 10,42 km/l na média.

O conjunto V8 biturbo 4.0 TFSI gera 420 cv de potência entre 5.500 e 6.400 rpm e torque máximo de 550 Nm, disponível entre 1.400 e 5.200 rpm. Mesmo com toda essa força, como a Audi conseguiu tanta eficiência? O trabalho da transmissão ajuda, já que se trata de uma caixa automática S tronic de 7 velocidades com dupla embreagem, que permite que a marcha mais adequada à aceleração do carro sempre esteja engatada.

No entanto, a maior parte da economia de combustível vem de um recurso chamado Cylinder on Demand (em inglês para "cilindro por demanda"), que desliga metade dos cilindros do motor sempre que eles não forem necessários. O sistema estreou na linha 2012 do modelo S7 e funciona em conjunto com um dispositivo um pouco mais utilizado, o AVS (Audi Valvelift System), introduzido em 2006 nos motores com injeção direta FSI, de 4, 6 ou 8 cilindros.

Para explicar o funcionamento do Audi Cylinder on Demand, temos que entender primeiro o AVS, um dispositivo que atua diretamente na árvore de comando de válvulas, alterando substancialmente o tempo e o ângulo de abertura das válvulas, tanto de admissão quanto escape, dependendo das condições de carga do motor, ou seja, da rotação e da velocidade.

"Nesse caso, o cabeçote conta com duas árvores de comando, que não são mais construídas como um eixo sólido, e sim com um tubo e os cames montados em cima dele", explica Lothar Werninghaus, consultor técnico da Audi do Brasil. Ele continua: "esse sistema já faz com que o trem de válvulas seja mais leve e precise de menos energia para funcionar".

O eixo conta com os roletes e as molas, mas eliminou os cames fixos, e colocou um tubo estriado encaixado por cima do eixo. "É uma luva na qual estão torneados os dois cames. Além disso, conta com uma bolinha que serve para travar a luva no lugar. Os roletes tradicionais são largos, e nesse sistema foi diminuída e ficaram a largura e o diâmetro foi aumentada para amenizar o ruído. Um ressalto no próprio cabeçote faz a vez da trava", explica Lothar.

Ele conta que, para tudo isso funcionar, foram esculpidos dois canais de cada lado da luva, juntamente com os cames, e dois pinos foram instalados saindo do cabeçote e sustentados por um ímã. Em volta desse ímã tem uma bobina que, quando é energizada, cria um campo eletromagnético inverso ao do ímã, anulando a sua força e permitindo que o pino caia por gravidade dentro do canal, fazendo a luva se mover. "Ou seja, conforme o sistema vai girando, o canal vai fazendo a luva deslocar. No final do canal existe uma rampa que empurra o pino de volta para sua posição de descanso. E com isso os cames mudam sua atuação em relação ao tempo de abertura e comprimento de movimento das válvulas", complementa.

Isso acontece a partir de uma certa rotação, em torno de 3400 rpm, mas quando a rotação abaixa, o pino que move os cames para o momento de baixas rotações é acionado, movendo todo a luva para a posição de baixa e media rotação. "Assim, deixa o motor com um torque bastante plano, desde as médias até as altas rotações e um torque mais elevado em baixas rotações", diz. O torque máximo já pode aparecer a partir das 2.000 rpm e vai até 3.000 ou 4.000 rotações, só usando a característica do sistema.

Conclusão, o AVS faz diminuir o consumo do combustível no uso convencional e aumenta o dinamismo em uso esportivo. No caso do S7, ajudando a turbina ainda mais, facilitando o enchimento total dos cilindros.

Audi Cylinder on Demand

A engenharia da Audi explica que o AVS é a base do Audi Cylinder on Demand, este, um sistema que pode desligar seletivamente quatro dos oito cilindros (2,3,5,8) do motor, sem que o condutor note qualquer diferença, sempre que estiver em regimes de baixas e medias rotações. Assim, o motor continua funcionando de forma suave e potente, com redução de consumo e de emissão de poluentes.

Lothar esclarece que o objetivo desse conceito é diminuir ao máximo possível a emissão de CO2, que combinada é de 225 g/Km. Além disso, reduzir o consumo de combustível, que segundo a marca tem gasto combinado (estrada e urbano) de 10,42 Km/l, sendo 7,46 Km/l de consumo somente urbano e 13,3 km/l de gasto de gasolina na estrada.

Ele continua: "o Cylinder On Demand, ao invés de mudar o trem de válvulas para maiores ou menores rotações, manterá as válvulas de admissão e escape de quatro dos oito cilindros (metade) totalmente fechadas, sempre que o veículo estiver em velocidade constante até 180 Km/h, entre 900 a 3500 rotações, a partir de terceira marcha e temperatura do motor acima dos 40º C. Sempre dois cilindros de cada bancada".

O funcionamento se dá da seguinte maneira: a luva localizada na árvore de comando de válvulas possui uma posição em que existem cames e uma segunda em que a luva é totalmente cilíndrica, redonda, não movimentando as hastes das válvulas. Sempre que possível, é adotada a segunda posição em que as válvulas ficam fechadas e o motor passa a trabalhar com metade dos cilindros.

A unidade de comando então, corta a injeção e a ignição dos cilindros sempre que a potência total dos oito cilindros não é necessária ao funcionamento do motor. Essa desativação acontece em situações específicas: com o regime do motor entre 900 e 3.500 rpm, a temperatura não pode ser inferior a 40° C e o câmbio em terceira marcha ou mais. Tudo isso pode se acompanhado pelo motorista por meio do quadro de instrumentos. "Sempre que necessitar carga, ou seja, maior desempenho, o motor vai usar os oito cilindros, haja vista, que a potencia máxima é de 420 cv" finaliza Lothar.

 

**Fonte: http://www.omecanico.com.br