05 de março de 2017 - por Daniel Dias e Gabriel Dias
Tecnologia desenvolvida pela Volkswagen permite propulsores compactos de alta potência e com baixo consumo de combustível. Está presente em duas famílias de motores da fabricante alemã.
Disponível em mais da metade do portfólio da Volkswagen no Brasil, do up! ao novo Passat, a tecnologia TSI permite motores compactos, de alta potência e que consomem menos combustível – o chamado downsizing.
A tecnologia TSI é oferecida em duas famílias de motores. A EA211 (1.0 e 1.4 e potência de 105 a 150 cavalos) está nos modelos up!, Golf, Golf Variant, Jetta e Tiguan. A família EA888 (2.0 e potência de 200 a 220 cavalos) equipa Jetta, Tiguan, Fusca, CC, Golf GTI e o novo Passat.
Essa eficiência em combinar performance com prazer ao dirigir e baixo consumo é demonstrada em números. Em economia – entre os modelos equipados com motores com injeção direta de combustível e turbocompressor participantes do Programa Brasileiro de Etiquetagem Veicular (PBEV) do Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia), os VW estão entre os melhores em consumo energético (MJ/km).
O compacto up! TSI é o líder, com apenas 1,44 MJ/km e classificação "A" – a mesma obtida pelo médio Golf TSI, que registra 1,66 MJ/km. O Jetta, um sedã médio classificado como modelo grande no PBEV, registra 1,76 MJ/km na versão com o motor 1.4 TSI.
Em quilometragem por litro de combustível, isso significa que o up! TSI é capaz de percorrer até 16,1 km/l na estrada abastecido com gasolina. Na cidade, o Jetta 1.4 TSI roda até 11,3 km/l, também com gasolina. Os números foram obtidos conforme NBR 7024, corrigidos pela Portaria INMETRO nº 10/2012.
A eficiência também é demonstrada em desempenho – todos os modelos equipados com motor TSI aceleram de 0 a 100 km/h em menos de 10 segundos. O up! TSI cumpre essa tarefa em 9,1 segundos, o Jetta 1.4 TSI, em 8,6 segundos. O Passat, sedã de luxo com 4,78 metros de comprimento, acelera de 0 a 100 km/h em apenas 6,7 segundos.
Essa fórmula de sucesso é composta por diferentes elementos. O primeiro porque é um motor pequeno, mais eficiente por desperdiçar menos energia em atrito. Também é mais leve, colaborando para a redução de peso total do carro.
O motor 1.0 TSI Total Flex do up! e do Golf, por exemplo, é cerca de 10 quilos mais leve do que os equivalentes de quatro cilindros, graças à utilização de bloco ultra-rígido feito de alumínio leve fundido sob pressão.
Em comparação ao sistema de injeção convencional, feito no coletor de admissão, a injeção direta tem as vantagens de ser mais precisa e de não depender dos tempos de abertura das válvulas, injetando a quantidade exata de combustível em todas as condições de uso.
A injeção por alta pressão permite maior pulverização do combustível, melhorando a combustão e colaborando para menor consumo – também permite que motores flexíveis dispensem sistema auxiliar de partida a frio.
Turbocompressor
Também chamado de apenas "turbo", o turbocompressor aumenta a massa de ar admitida pelo motor para seu funcionamento ao comprimir esse ar. Ao se utilizar turbocompressor, parâmetros como potência, torque e eficiência são aumentados significativamente em comparação a um motor de mesma cilindrada com aspiração natural.
Além de aumentar a potência, o turbocompressor tem a função de poupar energia e gerar mais força – aproveita gases de escapamento que seriam descartados, colaborando para reduzir emissões.
O turbocompressor é formado por duas câmaras metálicas com aspecto de caracol (volutas): uma ligada ao sistema de escape e a outra ao de admissão do motor. Dentro das câmaras, unidas por um eixo, estão, de um lado, uma turbina e, do outro, o compressor. O rotor da turbina, que trabalha em condições de alta temperatura, é feito de material especial, oferecendo elevadas resistência e estabilidade dimensional em todas as condições de trabalho.
A turbina é movimentada em altíssima velocidade pelo fluxo de gases de escape e transfere esse movimento ao compressor, que comprime o fluxo de ar fresco. Esse ar é então resfriado pelo intercooler. O ar mais frio é denso, ocupando menos espaço. Por isto, pode ser enviado em maior massa para dentro dos cilindros, melhorando o rendimento volumétrico e reduzindo as condições em que ocorreria pré-detonação (batidas de pino) no motor.
Válvula wastegate
Ou válvula de passagem, é o acelerador do turbo, controlando a passagem dos gases de escape pela turbina. A válvula wastegate deve ser fechada em baixos regimes de rotação de modo a permitir ao turbocompressor receber toda a corrente de gases de escapamento (com altas temperaturas), assegurando formação de torque consistente.
Para reduzir as perdas no processo de mudança de carga, quando o motor estiver operando parcialmente, a contrapressão de escapamento pode ser reduzida ao se abrir totalmente a válvula wastegate.
Torque em baixas rotações,
potência em altas
Os motores TSI são projetados para entregar o máximo torque a partir de baixas rotações, melhorando sensivelmente a rapidez de resposta. A aceleração é instantânea, tornando mais seguras manobras como ultrapassagens.
O torque máximo está disponível na faixa de 1.500 rpm a 2.000 rpm. O efeito dessa característica é ter muita força disponível ainda que rodando suavemente na estrada, sem o chamado "retardo de atuação", aumentando o prazer ao dirigir. Também colabora para a redução do consumo de combustível.
Por outro lado, a potência é entregue em altas rotações, acima de 5.000 rpm. A combinação de torque abundante em baixos giros e de muita potência em "alta" resulta em motores elásticos, sempre prontos para responder aos comandos do acelerador.