O motor a combustão interna continuará dominante nos próximos anos devido ao seu menor custo, mas deve perder espaço para novas tecnologias a partir de 2050. Tecnologias como o desligamento automático do motor em congestionamentos irão melhorar a economia de combustível e reduzir emissões até 2020. A mudança para novas formas de motorização será motivada pelo governo e indústria.

1. Wilian Gatti Junior
Ana Paula Franco Paes Leme Barbosa
FEA USP

2. De que maneira e em qual horizonte
de tempo o motor ciclo Otto irá
evoluir para competir com outras
tecnologias de motores?

3. Entender a evolução do motor ciclo Otto
Mapear e entender a batalha tecnologia entre
diversas fontes de energia para motores

4. FONTE: FOSTER, 1988, p. 98.

5. FONTE: ANDERSON; TUSHMAN, 1990, p. 606.

6. Datas de Exigência:
L-1 = 1988
L-2 = 1992
L-3 = 1997
L-4 = 2005 (40% da produção)
2006 (70%)
2007
L-5 = 2009
L-6 = 2014 (Novos Modelos)
2015 (100%)
FONTE: JOSEPH JUNIOR (2010).

7. FONTE: JOSEPH JUNIOR (2010).

8. Estratégias:
Redução do peso
e tamanho do
veículo
Tecnologia do
Distribuição da Massa por sistema
motor
Fonte: Bandivadekar et al. (2008)

9. EUA = 12,34 km/l
França = 15,15 km/l
Alemanha = 13,51 km/l
Itália = 15,38 km/l
Reino Unido = 13,33 km/l
Fonte: Bandivadekar et al. (2008)

10. GASOLINA
EUROPA 2008 15,22 km/l
EUROPA 2035 24,33 km/l
HÍBRIDO
EUROPA 2008 19,92 km/l
EUROPA 2035 36,63 km/l
Fonte: Bandivadekar et al. (2008)

11. Químico/Mecânico Eletromecânico
Motor Combustão Célula a
Motores Elétricos
Interna combustível
Motor Combustão
Tempo
Híbridos (HEV)
Interna Avançado
Híbridos Plug- in
(PHEV)
Híbridos Célula a
Combustível
Convergência de
Motores (explosão
e compressão)? Célula a
Elétricos (BEV) Combustível
avançados
Fonte: Bandivadekar et al. (2008)

12.  Os automóveis nessa categoria
possuem um motor a
combustão (em geral a gasolina)
e um motor elétrico que é
carregado por energia cinética.
O motor elétrico reduz à
utilização do motor a
combustão reduzindo assim o
consumo de combustível e a Toyota Prius
emissão de poluentes.

13. Possui as mesmas
características do veículo
híbrido, porém sua bateria
pode ser carregada
diretamente em uma
tomada.
Chevrolet Volt

14.  Esses automóveis são movidos
exclusivamente pela energia
acumulada e disponibilizada
por baterias (atualmente íon-
lítio) recarregáveis.
Diferentemente dos veículos Nissan Leaf
híbridos, esses automóveis não
dispõem de motores a
combustão, não emitindo assim
gases poluentes na atmosfera.

15.  A célula a combustível basicamente converte energia química em energia
elétrica. Uma das tecnologias discutidas para isso utilizaria uma
membrana de troca de prótons (proton-exchange membrane – PEM). Essa
membrana permite que as células de hidrogênio e oxigênio se liguem
com rapidez a uma temperatura de 60°C a 140°C. O veículo é alimentado
com hidrogênio e capta o oxigênio do ar. A célula a combustível converte
assim os dois elementos em água e eletricidade. Essa eletricidade move
então o motor e a água sai pelo escapamento.
BMW movido a hidrogênio: o Hydrogen 7

17.  Delphi
 Questionário com 9 questões e mais um espaço para comentários gerais,
utilizando o serviço de pesquisas na internet da Monkey Survey.
 O questionário foi enviado para:
 grupo de discussão sobre a indústria automobilística na rede social
LinkedIn;
 sistemistas Bosch, Magneti Marelli e Delphi;
 montadoras General Motors e Volkswagen;
 para professores do departamento de Engenharia Mecânica da Escola
Politécnica da Universidade de São Paulo;
 duas associações de engenheiros: a Associação Brasileira de Engenharia
Automotiva (AEA) e a Sociedade dos Engenheiros Automotivos (SAE
Brasil).
 Em 15 dias de exposição, o questionário foi respondido por 22 especialistas.
Junto com o questionário, uma carta convite explicava os objetivos da
pesquisa.

18. Admitindo as limitações dessa pesquisa, que
ainda está em sua fase inicial, os resultados
iniciais colhidos até aqui são sugestivos para
apontar o fim do domínio do motor ciclo Otto
por volta de 2050.
Até lá, essa será um tecnologia dominante por
apresentar menor custo de produção e
desenvolvimento.

19. As novas tecnologias não terão desenvolvido a
infraestrutura adequada para abastecimento e ainda,
nos próximos anos, serão vistas muitas melhorias para
tornar o motor a combustão interna mais econômico
e menos poluente.
Tecnologias como desligar e religar o motor de forma
automática nos congestionamentos (stop/start), a
injeção direta e a diminuição de cilindrada
acompanhada de superalimentação, por meio de
turbocompressores que já equipam alguns veículos,
poderão ser vistas com mais frequência nas ruas entre
2015 e 2020.

20. Tanto o consumo, quanto a emissão de
poluentes irão ter melhoria significativa após a
introdução dessas tecnologias.
A mudança para novas formas de motorização
poderá ser motivada por vários agentes, com
especial destaque para o Governo e para a
própria indústria, seja novas montadoras ou
mesmo as atuais.
A tecnologia atual de motores parece assim
que terá um fim, mas ainda irá se aperfeiçoar
e assim resistir por mais alguns anos.

21.  ANDERSON, P.; TUSHMAN, M. L. Technological discontinuities and
dominant designs: a cyclical model of technological change.
Administrative Science Quarterly, v. 35, n. 4, p.604-633, 1990.
 BANDIVADEKAR, Anup et al. On the road in 2035: reducing
transportation’s Petroleum Consumption and GHG Emissions.
Report. Laboratory for Energy and the Environment. MIT: July,
2008.
 FOSTER, R.N. Inovação: a vantagem do atacante. 2. ed. São Paulo:
Best Seller, 1988.
 JOSEPH JUNIOR, H. Tecnologia dos veículos para atendimento ao
Proconve. Disponível em:
<http://www.automotivebusiness.com.br/EMISSOESANFAVEA_HE
NRY.pdf>. Acesso em: 02/12/2011.