Economia de combustível
O século passado testemunhou inúmeras inovações na indústria automotiva, tornando carros e caminhões mais confiáveis, poderosos, confortáveis e menos caros. Apesar de todas essas melhorias no design e na fabricação de automóveis, a economia média de combustível aparentemente estagnou.
Carros como o antiquado Ford Modelo T foram capazes de atingir até 23 milhas por galão (mpg) ou 10,2 L / 100 km. Em 1934, a Continental Automobile Company anunciou seu “De Luxe 4-Door Sedan”, equipado com seu motor de 4 cilindros em linha de 40 HP, capaz de atingir 25-30 mpg (Figura 1). Isso é consistente com a classificação de economia de combustível do governo federal de 26 mpg (9,05 L / 100 km). A economia de combustível média de um carro novo em 2018 foi de 25,1 mpg (9,37L / 100 km ou 353 gramas de CO2 / milha), com um aumento para 25,5 mpg (9,22 L / 100 km) em 2019.
Com base nessa estagnação na economia de combustível, como as montadoras esperam alcançar as classificações de economia de combustível estabelecidas pelo regulamento Corporate Average Fuel Economy (CAFE) de 2011? As regras do CAFE estabelecem uma meta de economia de combustível média de 54,5 mpg (4,31 L / 100 km) para os modelos 2026 (Figura 1). Uma análise da EPA dos EUA em 2016 ajustou esse número para 50,8 mpg (4,63 L / 100 km) com base em projeções atualizadas.
Este regulamento CAFE foi revisado em 31 de março de 2020 para uma regra de veículos mais econômicos e seguros, a Safer Affordable Fuel-Efficient (SAFE) e estabelece uma meta mais baixa de aumento anual de 1,5% até 2026. Isso levará a 40,5 mpg projetados (5,81 L / 100 km) ou 201 gramas de CO2 por milha (124,8 g CO2 / km), por ano modelo 2030.
À primeira vista, parece que em 100 anos nenhum progresso significativo ocorreu, mas esse não é o caso. Muitas inovações que aumentariam a economia de combustível dos carros, como avanços em aditivos para combustíveis e lubrificantes, eficiência do motor, avanços em metalurgia e design da carroceria do veículo, foram compensadas por alterações no carro em outros lugares, como maior segurança em acidentes, comodidades, recursos de conforto e desempenho do motor.
As taxas de compressão nos primeiros carros a gasolina com 4-5 bars eram muito baixas em comparação aos veículos modernos com 11-13 bars, devido em parte à batida de pino (pré-ignição) do motor em níveis de compressão mais altos. Para reduzir a pré-ignição, foram desenvolvidos aditivos para combustíveis, como chumbo tetraetila, álcoois, éteres e aromáticos, para aumentar a taxa de octanagem. O desenvolvimento desses aditivos que aumentam a octanagem permite que veículos modernos sejam projetados com taxas de compressão maiores quando comparados aos carros a gasolina mais antigos.
Outro fator a considerar é o aumento de peso, tamanho e área frontal dos carros modernos. O Ford Mustang aumentou em peso quase 1.000 libras (454 kg) de 1965 a 2020, com grande parte do peso direcionado a equipamentos de segurança, como airbags, componentes de chassi, sistema de frenagem antibloqueio (ABS) e sistemas de mitigação de acidentes. O peso-limite da primeira geração do Volkswagen Golf GTI foi de 834 kg (1.834 libras), o que aumentou para mais de 1360 kg na sétima geração do Golf GTI. Um aumento no peso do veículo reduzirá as classificações de eficiência de combustível do veículo. Ao mesmo tempo, a potência do motor a gasolina aumentou de 110 HP para 230HP.
Entre 1980 e 2018, as compensações de eficiência correspondentes totalizam 24 g de CO2 / km (38,6 g de CO2 por milha) para carros a gasolina e 40 g de CO2 / km (64,4 g de CO2 por milha) para carros a diesel. No entanto, se o peso do veículo, a potência e as áreas da frente tivessem permanecido as mesmas dos carros fabricados na década de 1980, as emissões de CO2 dos modelos a gasolina e diesel poderiam ser 13% e 25% menores, respectivamente. O impacto dos atributos do veículo nas emissões de CO2 de carros compactos (VW Golf, Ford Escort, GM Opel Astra) de 1980-2018 é exibido na Tabela 1 com base em um estudo do Centro de Pesquisa Conjunto da Comissão Europeia em Ispra, Itália. Um peso extra também é adicionado pela infinidade de recursos elétricos e equipamentos de segurança passiva existentes em carros novos.
Leia o restante do artigo na revista LUBES EM FOCO – edição 77, apresentada abaixo:
