Post criado com base no Curso “EAD” de Tecnologias Diesel.
Figura 01: Aprenda sobre as tecnologias Diesel em nosso curso! Link ali no alto
Primeiro de tudo: Pega um café no capricho, sala silenciosa e olho atento no post. É conteúdo extenso mas, rico em informação de qualidade!
#Bora lá!!
Ainda há quem diga que a “firma quebra” se continuar gastando dinheiro com o abastecimento do ARLA32 no caminhão. Será mesmo?
Vamos a alguns números:
· 4% a 6%: relação de consumo de ARLA32 (Agente Redutor Líquido de Óxidos de Nitrogênio Automotivo) em função do consumo de Diesel.
· 50%: custo do litro de ARLA32 em relação ao Diesel.
· 0% a 5%: Economia de Diesel de um motor Euro5 em relação ao Euro3. Depende da versão do motor e de sua “missão” no campo.
· 0% a 3%: aumento médio no custo de operação do veículo. Depende da versão do motor e da sua “missão” no campo.
· Será que vale mesmo a pena emular e/ou burlar o sistema de Pós-Tratamento do veículo?
· Será que vale a pena “chipar” o módulo do motor e ter todo o trem-de-força exposto a sabe lá que calibração?
Figura 02 - Emular vale a pena? (Fonte: Busca no Google)
Bem, primeiro de tudo, façamos uma análise comparativa dos Motores Euro5 (atualmente em produção no Brasil) com a geração anterior, os motores Euro3.
MOTORES EURO3 – A chegada da eletrônica
Em 2005, os caminhões evoluíram para os motores Euro3. Estes não tinham sistema de Pós-Tratamento, assim, não possuíam o tanque extra de ARLA32, nem o SCR (Catalisador Seletivo de Redução de NOx). Mas a legislação já era bem restritiva em termos de emissões de poluentes. Fazendo com que o motor precisasse ter uma calibração afinada e com um bom “custo-benefício” em termos de emissões, consumo de combustível e durabilidade. Tanto é que com raras exceções, os motores Euro3 já eram todos eletrônicos.
Os motores rodoviários Euro3, podiam emitir até 5 g/kw.h de NOx em um ciclo padronizado ESC (European Stationary Cycle) de 13 pontos. Ali também eram medidos os níveis de hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO) e material particulado (PM). Todos eles medidos em dinamômetro e em valores específicos. Exemplo de valor específico mássico é “gramas por quilowatt-hora (g/kw.h)”. O consumo de combustível era bom, mas, dava para tirar um pouco mais do motor. Porém, em se ajustando a calibração totalmente focada em economia de combustível, a formação de NOx subia rapidamente e, o motor não conseguia mais atender os requisitos da legislação Euro3.
Figura 03 - Analogia pode ser feita com a evolução das bikes
MOTORES EURO5 – Eficiência e baixas emissões
Em 2012, quando chagaram ao mercado os motores Euro5, a legislação estipulava um valor máximo de 2 g/kw.h de NOx nos ciclo ESC e, foi incluído o ETC (European Transient Cycle) e ELR (European Load Response). Bem, com uma demanda tão severa em termos de NOx, HC, CO e Material Particulado, somente com a combustão diesel, não seria viável um motor assim. O consumo de Diesel e a emissão de material particulado e HC seriam enormes. A solução foi a adoção do SCR. Para que o SCR operasse, era necessária a injeção de amônia (NH3) sob a forma do ARLA32, armazenado sob a forma líquida, em um tanque extra.
Já que tínhamos um sistema eficiente de redução de NOx montado no veículo, podíamos então tirar o máximo proveito da combustão Diesel. O resultado prático foi uma diminuição drástica no nível de material particulado (o Diesel S50 e depois S10 também foram fundamentais para isso), pois a combustão com alta temperatura oxida (queima) a quase totalidade do material particulado dentro da câmara de combustão. E como o teor de enxofre foi muito reduzido, a formação das frações solúveis (SOF) de material particulado também tiveram uma queda significativa.
Outro fator positivo foi a maior pressão no interior do cilindro (~200 bar), ao qual aumenta a eficiência do motor e, diminui o consumo de combustível. BINGO, o motor passaria a ser mais econômico que os EURO3! Compensando assim o consumo de ARLA32.
Muitos fabricantes aproveitaram a chagada dos EURO5 para lançar novas curvas de torque em seus motores, ganhando assim um maior desempenho.
Outros componentes também evoluíram a fim de otimizar a eficiência do motor.
Alguns deles cito abaixo:
· Turbo-compressor (https://youtu.be/t8VBmbc-jI8 ). Espia só nosso EAD!
· Injetores de combustível
· Pistões
· Freio Motor
· Especificação do lubrificante
· Sub-sistemas ativos como bomba d’água com diferentes estágios
· Gerenciamento térmico
· Intervalo de troca de óleo aumentado
Figura 04 - Testes extensivos são feitos para calibrar e garantir a eficácia dos veículos ao longo do uso
Com a combustão mais agressiva (motor com maior avanço e pressão de injeção) a formação de fuligem no lubrificante também diminui. O turbo-compressor também diminuiu de tamanho a fim de gerar maior pressão de ar em rotações mais baixas do motor. Em rotações elevadas, ele ganhou um controle mais sofisticado de controle, via a válvula waste-gate, controlada pela central eletrônica do motor (ECU, ECM, EMS, Centralina, Calculador... cada sistemista tem um nome!).
Anos de testes em laboratórios, clientes, ambientes de extremo calor, frio e altitude, foram os palcos dos programas de validação das montadoras.
Cuidados com a calibração do diagnóstico, manutenção das peças, forma de condução, substituição dos filtros e uma infinidade de outros fatores, também estiveram nos programas de desenvolvimento.
JAMANTAS NO TRECHO
Enfim, chegaram os veículos no campo e começam a operar. Claro que no início, os preços dos combustíveis e ARLA32 eram mais elevados. Fatores como a baixa escala de produção, pré-compras de Euro3 em 2011, lucro “assanhado” dos revendedores e outras eteceteras, criaram um custo de operação inicial acima do previsto. Mas este foi um ciclo de transição e o mercado logo assumiu os valores ao qual se previa nos meses subsequentes.
Era o palco para a criação da cultura da BURLA DO SISTEMA DE ARLA32.
E o palco não saiu mais de cena, mesmo 8 anos após a chegada do Euro5.
O XIS da QUESTÃO
Figura 05: Emular é fácil. Já o prejuízo no bolso.....
Mas......tá, o que é que a burla do sistema de pós-tratamento, láááá longe no escapamento tem em relação ao motor? O sistema fica fora do motor, então o que ele traz de mal se for desligado?
Vamos devagar, pois temos pressa: Em fazendo uma analogia com o corpo humano, quando dá dor de barriga, o cérebro não sente também? Pois então, veículos eletrônicos são em certa parte, como o corpo humano. Quando aperta de um lado, o outro grita!
Existe toda uma estratégia de funcionamento, monitoramento e proteção de todos os sistemas do trem-de-força do veículo. Uma vez que se desliga/burla/engana o sistema de injeção de ARLA32, os módulos de controle do veículo passam a receber informações erradas. Chamamos isso de informações espúrias. A rede CAN fica “suja”.
As informações que trafegam na rede CAN são em sua maioria relativas ao estado de “saúde” do sistema, temperatura dos gases de escape, sensores, bombas, pressão de ARLA32 na linha, etc....
O emulador fica em vias simples dizendo ao veículo:
· Sistema de monitoramento de NOx positivo e operante
· Temperatura dos gases de escape ainda muito frios (aqui tem outras artimanhas que são programadas no emulador...)
· Sensores “Xiques no último” e respondendo
· Manda bala que tá tudo certo
· Use estratégia “tudo que dá” pra subir e descer a serra mais embalado
· Faz o turbo mandar forte na pressão
· Etc etc....
Pois é, em paralelo o que realmente acontece na prática:
· Tanque de ARLA32 vazio ou abastecido com água
· Bomba do sistema desligada
· Catalisador removido ou com o cano de escape passando por dentro dele
· Fusíveis do sistema de pós-tratamento removidos
· Toda estratégia de proteção e diagnóstico do sistema inoperante
· Emissões de NOx a níveis de 20 anos atrás
· Motorista intoxicado e meio ambientes fortemente impactados
· TEMPERATURAS EM TODO O SISTEMA ACIMA DO MÁXIMO PERMITIDO
Mas com o tempo as “traquinagens” foram evoluindo e já se tem sistemas via Bluetooth conectados na porta “OBD” do veículo, pareados com o celular. Ao simples comando, todo o sistema pára de funcionar ou, volta a operar normalmente, quando de uma ação de fiscalização.
MORTE ANUNCIADA
Figura 06 - Emular é fácil. Já o prejuízo no bolso...
Mas......tá, o que é que a burla do sistema de pós-tratamento, láááá longe no escapamento tem em relação ao motor? O sistema fica fora do motor, então o que ele traz de mal se for desligado?
Pois então, quando os veículos operam na estrada, temos toda uma lógica de fazê-lo funcionar com o máximo de eficiência. A eficiência também depende da correta temperatura de operação dos sistemas. Quando a temperatura atinge certos valores, o sistema se protege e controla a quantidade de energia entregue pelos bicos injetores ou pela potência do freio motor.
Exemplo 1: Subida de Serra:
Outro ponto que costumam fazer é via ferramentas de diagnóstico compradas no mercado paralelo. Estas ferramentas conseguem, de alguma maneira, baixar os pacotes de dados dos antigos motores Euro3 na ECU dos motores Euro5. Como os Euro3 não tinham pós-tratamento, o novo pacote vai estar “nem aí” para todo o complexo conjunto que existe no motor Euro5. É descer o pé da direita, encher o turbo e fazer o veículo subir forte a serra. Mas......os componentes dos motores são diferentes internamente. Será que dá certo isso? Ah não dá muito certo não. A injeção do combustível será mal posicionada, as estratégias de avanço e pressão de injeção, também trarão seus malefícios em pouco tempo.
Vale também relembrar que toda a parte de proteção térmica dos sensores, turbina e catalisador SCR estão desligadas. Frita tudo.
Exemplo 2: Descida de Serra
Freio Motor? Mas o que tem o freio motor a haver com a burla se nem injeção de Diesel tem?
Ah pois é.....quando se usa o freio motor, a borboleta presente no escapamento fecha. A vazão de ar diminui drasticamente e a troca térmica também. Todo o sistema que vai desde a câmara de combustão até o catalisador SCR, fica extremamente quente. Caso o sistema esteja burlado, toda a lógica de proteção das temperaturas está desligada.
Com isso as temperaturas ultrapassam os valores máximos calibrados. Liga-se a bomba relógio para:
· Válvulas
· Pistões
· Juntas
· Turbina
· Sensores no escapamento
· Bico injetor de ARLA32
· Catalisador SCR
· Rede CAN “suja”
· Controle da transmissão automatizada ineficiente
Bom, dá para notar que o assunto tem “pano para manga”. Isso é só a ponta do iceberg em termos dos estragos em médio prazo que as alterações feitas podem causar nos motores atuais.
Já pensou em somar o custo de todos estes componentes para arrumar o motor?
Custa 1.000.000 de km rodados.
Vale a pena burlar o sistema de ARLA32?
E nem citamos as implicações legais desta prática.
Professor Lodetti