NOVOS MATERIAIS E TECNOLOGIAS PARA A INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA

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1 NOVOS MATERIAIS E TECNOLOGIAS PARA A INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA 67º CONGRESSO ABM - 02/08/2012 LUÍS CARLOS MONTEIRO SALES, DSc. ENGENHARIA DO PRODUTO INTEGRAÇÃO VEÍCULO

2 CENÁRIO

3 DRIVERS DE TECNOLOGIA PARA A PRÓXIMA DÉCADA DEMANDAS AMBIENTAIS LEGISLATIVAS MAIS RIGOROSAS (FORTE PRESSÃO DAS LEGISLAÇÕES DA EUROPA E EUA) NECESSIDADE DE VEÍCULOS COM EMISSÕES ULTRA BAIXAS PARA UTILIZAÇÃO EM ÁREAS URBANAS CRÍTICAS PRESSÃO PARA REDUÇÃO DE CONSUMO DE COMBUSTÍVEL E EMISSÕES DE CO2 - PREÇO DO COMBUSTÍVEL - MEIO AMBIENTE (EFEITO ESTUFA) AUMENTO DA PERFORMANCE E DIRIGIBILIDADE ( FUN-TO-DRIVE ) - ÊNFASE NO AUMENTO DO TORQUE EM BAIXAS ROTAÇÕES.

4 FATORES PRINCIPAIS QUE INFLUENCIAM NO CONSUMO

5 VEÍCULO E O POWERTRAIN MOTOR EFICIÊNCIA DO POWERTRAIN TRANSMISSÃO MASSA COMBUSTÍVEL ALTERNATIVO TRADE - OFF ENTRE: CONSUMO, DESEMPENHO DIRIGIBILIDADE AERODINAMICA MASSA ÓRGÃOS AUXILIARES RESISTÊNCIA AO ROLAMENTO FORÇA RESIDUAL DE FRENAGEM DEMANDA DE ENERGIA PLATAFORMA

6 ANÁLISE SENSIBILIDADE EFEITO VARIAÇÃO DE PARÂMETROS X REDUÇÃO CONSUMO ÁREA PARÂMETRO (Δ)% POTENCIAL DE REDUÇÃO % POWERTRAIN TRANSMISSÃO (AVERAGE η) 1 0,6 MOTOR (AVERAGE η) VEÍCULO POTÊNCIA RESISTIVA (AERODINÂMICA + ROLAMENTO) 10 4 INÉRCIA (MASSA) 10 4

7 TECNOLOGIAS

8 TECNOLOGIA DE MOTORES DE IGNIÇÃO E DRIVERS DE CO2 MOTORES A IGNIÇÃO, APESAR DAS ATUAIS DESVANTAGENS EM TERMOS DE EMISSÕES DE CO2 E CARACTERÍSTICAS DE FUN-TO-DRIVE EM RELAÇÃO AOS MOTORES DIESEL, AINDA OFERECEM DUAS VANTAGENS FUNDAMENTAIS: - TECNOLOGIA ROBUSTA E DE BAIXO CUSTO DE CONTROLE DE EMISSÕES (CATALISADOR 3 VIAS) - BAIXOS CUSTOS EM RELAÇÃO AO DIESEL NA PRÓXIMA DÉCADA, A TECNOLOGIA DOS MOTORES A IGNIÇÃO SERÁ O PRINCIPAL CONTRIBUIDOR NA REDUÇÃO DE EMISSÕES DE CO2 NA EUROPA, POR MEIO DE: - DOWNSIZING - UTILIZAÇÃO DE COMBUSTÍVEIS DE BAIXO TEOR DE CARBONO (ETANOL, GNV OU HIDROGÊNIO) - USO DE NOVAS TECNOLOGIAS EM TRANSMISSÕES E SISTEMAS HÍBRIDOS

9 TECNOLOGIAS FIAT POWERTRAIN ESTRATÉGIAS FUTURAS A PROPULSÃO A HIDROGÊNIO OPÇÃO MAIS LIMPA E DE APLICAÇÃO COMPLEXA (DISTRIBUIÇÃO, ARMAZENAMENTO E SEGURANÇA) A PROPULSÃO POR ETANOL - ALTERNATIVA MAIS REALISTA PARA SUBSTITUIR COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS - NECESSIDADE DE ADEQUAÇÃO DOS MATERIAIS O MOTOR A COMBUSTÃO INTERNA PERMANECERÁ COMO TECNOLOGIA DOMINANTE ATÉ DESENVOLVIMENTO DE NOVAS TECNOLOGIAS NA IGNIÇÃO POR CENTELHA REDUÇÕES SIGNIFICATIVAS DAS EMISSÕES A PROPULSÃO HÍBRIDA SIMPLIFICADA INTELIGENTE, POR CAUSA DA ALTA REDUÇÃO DE CO2 EM CICLO URBANO, SE TORNARÁ REALIDADE QUANDO OS CUSTOS FOREM VIÁVEIS

10 TECNOLOGIAS APRESENTADAS MULTIAIR DDCT POWERTRAIN HÍBRIDO BIOCOMBUSTÍVEIS GÁS NATURAL OUTRAS TECNOLOGIAS: PLUG-IN

11 TECNOLOGIA MOTORES OTTO MULTIAIR CARACTERÍSTICAS COMANDO ELETRÔNICO DE VÁLVULAS CONTROLE EFICIENTE DA MASSA DE AR OTIMIZAÇÃO DA COMBUSTÃO PRINCIPAIS BENEFÍCIOS AUMENTO DE ATÉ 10% NA POTÊNCIA MAX AUMENTO DE ATÉ 15% NO TORQUE EM BAIXA RPM REDUÇÃO DE ATÉ 10% NO CONSUMO DE COMBUSTÍVEL E EMISSÃO DE CO2 REDUÇÃO DE ATÉ 25% COM TURBO BAIXA EMISSÃO GASES NOCIVOS (CO / HC / NOX) MELHORA DA DIRIGIBILIDADE ATUADOR MULTIAIR ELETROIDRÁULICO 1.4 FIRE MULTIAIR

12 TECNOLOGIA DE MOTORES OTTO DOWNSIZING DOWNSIZING ATRAVÉS DE TURBOCOMPRESSORES, A CILINDRADA DOS MOTORES A GASOLINA E O CONSUMO DE COMBUSTÍVEL PODEM SER REDUZIDOS, MANTENDO O MESMO DESEMPENHO. EX. FIRE V T-JET UM EXEMPLO RADICAL DE DOWNSIZING É O MOTOR TWINAIR 0.9L _2 cil. TURBO COMPRESSOR ASSOCIADO À TECNOLOGIA MULTIAIR MAXIMIZA OS BENEFÍCIOS DO DOWNSIZING (REDUÇÃO DE CO2: 15 A 30%) NÍVEIS DE CO2 ABAIXO DE 100 g/km PARA GASOLINA E VERSÕES GNV MOTOR FIRE 1.4L T-JET

13 MOTOR FIRE 1.4L T-JET - DESTAQUES TURBO COMPRESSOR DE BAIXA INÉRCIA IHI RFH3 SOBRE ALIMENTAÇÃO DE ATÉ 1 BAR COM INTERCOOLER RESPOSTAS RÁPIDAS EM ACELERAÇÕES VIRABREQUIM LEVE E EM AÇO, BIELAS DE AÇO FRATURADAS, PISTÕES LEVES E REVESTIDOS, PINO FLUTUANTE, E CARGAS DE ANÉIS OTIMIZADAS MENOR CONSUMO DE COMBUSTÍVEL, MENORES RUÍDOS E VIBRAÇÕES E RESISTÊNCIA PARA TRABALHAR COM O TURBO. JUNTA DO CABEÇOTE METÁLICA MULTI-CAMADAS CONFIABILIDADE NA VEDAÇÃO DE ALTAS PRESSÕES DE COMBUSTÃO VOLANTE DO MOTOR DUPLA MASSA MENORES VIBRAÇÕES (FLUTUAÇÃO DE TORQUE) TRANSMITIDAS AO CÂMBIO 13

14 DESTAQUES TÉCNICOS 1.4l 16V TURBO 152 CV DOHC 16V COM VALVETRAIN MAIS LEVE E TUCHOS HIDRÁULICOS BAIXO ATRITO, POUCO RUÍDO E LIVRE DE MANUTENÇÃO. VÁLVULAS DE DESCARGA EM NIMONIC, E SEDES DE VÁLVULAS ANTI DESGASTE CONFIABILIDADE PARA AS ALTAS TEMPERATURAS GERADAS PELO TURBO CÁRTER ESTRUTURAL EM ALUMÍNIO MAIOR RIGIDEZ DO CONJUNTO MOTOPROPULSOR DIMINUINDO VIBRAÇÕES SUB BLOCO EM ALUMÍNIO COM MANCAIS EM FERRO FUNDIDO INTEGRADOS MAIOR RIGIDEZ DO BLOCO DO MOTOR DIMINUINDO VIBRAÇÕES 14

15 TECNOLOGIAS DE TRAMISSÕES DUAL DRY CLUTCH TRANSMISSION A TRASMISSÃO DUAL DRY CLUTCH DE SEIS VELOCIDADES PERMITE CONFORTO NA DIREÇÃO EQUIVALENTE OU ATÉ MELHOR QUE A TRAMSISSÃO AUTOMÁTICA CONVENCIONAL, COM CUSTO MAIS BAIXO E ECONOMIA DE COMBUSTÍVEL SUPERIOR PRINCIPAIS BENEFÍCIOS EM COMPARAÇÃO COM A TRANSMISSÃO AUTOMÁTICA CONVENCIONAL: CONSUMO E EMISSÃO DE CO2 10% MENOR SENSAÇÃO DE ESPORTIVIDADE MAIOR E CUSTOMIZADA C635 DUAL DRY CLUTCH TRANSMISSION NEW SMALL DUAL DRY CLUTCH TRANSMISSION SISTEMA DE ATUAÇÃO ELETROIDRÁULICO

16 TECNOLOGIAS PLUG-IN START STOP ALTERNADOR INTELIGENTE BOMBA DE ÁGUA ELÉTRICA SISTEMA DE DIREÇÃO ELÉTRICO BOMBA DE ÓLEO DE GEOMETRIA VARIÁVEL TERMOSTATO ELÉTRICO

17 O FUTURO DOS SISTEMAS DE PROPULSÃO - TENDÊNCIAS OS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA PERMANECERÃO COMO TECNOLOGIAS DE PROPULSÃO PREDOMINANTES NO CURTO E MÉDIO PRAZOS GRAÇAS AO DESENVOLVIMENTO DE NOVAS TECNOLOGIAS PARA MOTORES DE CICLO OTTO (MULTIAIR, DOWNSIZING, ETC.) A UTILIZAÇÃO DE GÁS NATURAL E DE COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS, COMO O ETANOL, É A ÚNICA ALTERNATIVA REALÍSTICA DE SUBSTITUIÇÃO AO COMBUSTÍVEL FÓSSIL EM UM CURTO E MÉDIO PRAZOS O SISTEMA DE PROPULSÃO HÍBRIDO INTELIGENTE E SIMPLICADO SERÁ LIMITADO A APLICAÇÕES ESPECÍFICAS DEVIDO AOS ALTOS CUSTOS DE INDUSTRIALIZAÇÃO/TAXA DE REDUÇÃO DE CO2 A APLICAÇÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS NOS MOTORES ATUAIS REQUER ANÁLISES APROFUNDADAS RELACIONADAS AO REDIMENCIONAMENTO, CUSTO E UTILIZAÇÃO DE NOVOS MATERIAIS.

18 NOVOS MATERIAIS E TECNOLOGIAS PARA A INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA 67º CONGRESSO ABM - 02/08/2012 LUÍS CARLOS MONTEIRO SALES, DSC. ENGENHARIA DO PRODUTO INTEGRAÇÃO VEÍCULO