Mazda revela segredos do motor Skyactiv X e reabilita motor de combustão

A casa japonesa encontrou o “Santo Graal” da engenharia mecânica ao criar o motor SPCCI ou “Skyactiv-X Spark Controled Compression Ignition”, aperfeiçoando a técnica mais surpreendente desde que o primeiro motor de explosão desenhado por Nikolaus Otto rodou, há quase 150 anos. Uma verdadeira jóia de engenharia!

Se a tecnologia lhe diz pouco, este artigo não é para si. Se não se preocupa com o meio ambiente, então vá ali até ao Autosport e leia algo sobre as muitas provas que se disputaram o fim de semana passado. Já está? Estamos só nós que gostamos da tecnologia e os que gostam de exibir conhecimento nas conversas de café e nos fóruns de discussão na internet?! Ótimo!

Afinal, o que é que os engenheiros da Mazda conseguiram com o motor SPCCI? Bom, fizeram aquilo que nunca foi feito, ou seja, um motor a gasolina que funciona como um motor a gasóleo! É verdade, ninguém tinha conseguido incendiar a mistura ar combustível de um motor de ciclo Otto da mesma forma que um motor de ciclo Diesel, ou seja, provocar a explosão com compressão ao invés de utilizar uma faísca.

Há dezenas de anos que muitos tentam aperfeiçoar a tecnologia que tem um nome próprio: HCCI, ou “Homogeneous Charge Compression Ignition”, em português, Ignição por Compressão através de carga homogénea. O que é isto?!

Nestes motores, o combustível é misturado de forma uniforme (ou homogénea) na camara de combustão, sendo uma mistura do tipo pobre, com ar a mais fornecido por uma bomba semelhante ao um compressor. A ignição feita por compressão explora uma das propriedades do ar: quando comprimido, aquece. Não acredita? Faça este exercício: pegue numa bomba de encher pneus de bicicleta e tente evitar que o ar saia. Se fizer muita força, mesmo, verifique como fica o seu dedo.

É esta propriedade do ar que os motores diesel utilizam para promover a ignição, dai a sua taxa de compressão – a medida em que o ar é comprimido na câmara de combustão – ser muito mais elevada que num motor a gasolina. 

Ora, conseguir isto num motor a gasolina é fundir as ideias de Rudolf Diesel e Nikolaus Otto, os brilhantes engenheiros que criaram estes dois ciclos de combustão interna. Portanto, o motor HCCi é uma fusão de dois conceitos.

A pergunta lógica surge depois: está bem, conseguiram fazer com a gasolina o que fazem com o gasóleo, grandes engenheiros. E depois? Há vantagens neste esforço?

Confesso que não sou engenheiro e por isso tenho de acreditar na Mazda e em quem percebe da poda. Segundo os especialistas na matéria, quando uma câmara de combustão tem a tecnologia HCCI, a mistura ar e combustível inflama como um todo e de forma homogênea. Isso é uma vantagem pois no motor a gasolina convencional, o combustível é inflamado pela faísca da vela, colocada na maioria das vezes, no meio da câmara de combustão e espalha-se numa chama que não é homogênea. 

Caso a ignição seja feita por compressão, há menos consumo e, sobretudo, reduzem-se de forma sensível as emissões de CO2 e de óxido de nitrogénio, ou NOx.

Outros já tinham tentado e a técnica mais comum é fazer a recirculação dos gases de escape quentes para juntamente com a compressão, inflamar a mistura. Mas esse conceito tem um defeito de base: os gases só se podem usar quando o motor está já bem quente e a circular sem muita carga, pois para arrancar e ter a potencia máxima, era necessário manter a vela na camara de combustão e passar entre o método Otto convencional e o HCCI, era quase impossível de fazer. 

Naturalmente que podemos todos dizer que o SPCCI é uma aldrabice, pois há uma faísca. Pois é, é necessário inflamar uma carga detonadora rica em combustível que é injetada em redor da vela. Já o resto da camara de combustão permanece com uma mistura pobre em combustível que é inflamada pela compressão. Quando a referida carga detonadora é inflamada pela faísca da vela, forma-se uma bola de fogo que aumenta a pressão de tal ordem que faz o resto da mistura entrar em combustão espontânea. Perguntarão: então, qual é a diferença para os sistemas que usam recirculação de gases de escape? Simples!

Enquanto os outros funcionam com pouca carga e quando os gases estão quentes, o SPCCi funciona em qualquer situação e em qualquer padrão de condução, com uma combustão garantida e estabilizada.

Enfim, o que a Mazda fez foi desenhar a quadratura do circulo, ao fundir os conceitos e comprimir tanto o ar que ele inflama a gasolina com recurso a uma pequena faísca, conseguindo um motor com menores níveis de consumo e emissões de CO2 e NOx.