Fabricantes se desdobram em soluções para obter carros mais leves

Da Auto Press

A luta contra a balança não aflige apenas as pessoas, mas também os carros. A cada geração, os automóveis crescem em dimensões e recebem novos equipamentos, o que acarreta em aumento de peso. Para minimizar essas "gordurinhas localizadas", as montadoras buscam materiais mais leves como alumínio, magnésio, plásticos, fibras e resinas, reduzem o tamanho dos motores e adotam novas técnicas de produção. Uma forma de unir o útil ao agradável é dar mais equilíbrio dinâmico aos carros e reduzir o consumo e a emissão de poluentes, um aspecto que enfrenta leis severas na Europa, nos Estados Unidos e, com algum atraso, no Brasil. "A meta de economia de peso é de 5% a 10% a cada geração, embora a eletrônica e os itens embarcados sejam cada vez maiores", ressalta Luiz Carlos Bouças, instrutor técnico da Audi.

A adoção de chapas de espessura variável na carroceria é uma solução difundida na busca por menor peso e custo viável. Com a técnica, os aços de alta resistência e maior peso são adotados apenas onde são necessários reforços. O que implica também em uma melhora no comportamento dinâmico do veículo. "O aço utilizado nas colunas da carroceria são mais resistentes. Suportam pressões de até 12 t/cm² e sequer são danificados por brocas normais", garante Luís Estrozi, gerente de treinamento e serviço da BMW. Em zonas de deformação, a redução da espessura é desejável. "Se for adotado um aço de menor espessura no capô, pode se poupar até 5 kg, cerca de 20% do peso", exemplifica Francisco Satkunas, conselheiro da SAE (Sociedade de Engenheiros da Mobilidade).
  • Afonso Carlos/Carta Z Notícias

Mais segurança e menos peso também se combinam em vidros. Constituídos por duas camadas de vidro separadas por um filme plástico, os vidros laminados não estilhaçam. Obrigatórios nos para-brisas, são 10% mais leves que os convencionais temperados. Segundo a fabricante de vidros automotivos Saint Gobain, isso possibilita uma redução de 4 kg no peso total do veículo. O equilíbrio dinâmico também pode ser beneficiado pela "dieta". Em utilitários, mais altos, a substituição do teto de aço por alumínio colabora para baixar o centro de gravidade, como no Mitsubishi Outlander, que "emagreceu" cerca de 5 kg com o novo teto.

A busca por menor peso chega à montagem. Na Europa, a PSA Peugeot Citroën empregou uma técnica no crossover Peugeot 3008 que utiliza solda a laser contínua em vez dos tradicionais grampos de solda. As soldas a laser dispensam as "bainhas" - uma chapa sobre a outra - e, consequentemente, usam menos aço. Resultado: alívio de 5 kg. Já o Volvo XC60, recém lançado no Brasil, possui cerca de 10 metros de solda a laser em 17 pontos na carroceria, o que permitiu melhor rigidez torcional e 8 kg a menos.

LUTA CONTRA A BALANÇA
No Brasil, porém, emagrecer na indústria automotiva também é difícil. O uso de materiais mais leves, em geral, esbarra no preço da matéria-prima ou do processo de fabricação. A própria soldagem a laser requer métodos de produção mais sofisticados e robotizados. Por aqui, se restringe a poucos modelos, como o Volkswagen Polo. "O alívio de peso em países emergentes se dá mais pelas melhorias na estrutura do veículo", justifica Pedro Manuchakian, vice-presidente de engenharia da General Motors.

Ainda assim, alguns modelos do Mercosul buscam alternativas através de materiais mais leves. Como os Renault Clio, Scénic e Mégane, que possuem para-lamas feitos em plástico Noryl - no compacto, pesa 900 gramas, contra 2,5 kg da peça em aço. Contudo, trata-se de uma técnica que também requer processos de produção mais complexos. "Para se produzir uma peça plástica, o preço do ferramental é cerca de 10 vezes mais caro do que o para estampar aço. Não compensa para produção inferior a 100 mil carros/ano", pondera Edson Orikassa, diretor da AEA (Associação de Engenharia Automotiva).

E em uma época de combustíveis caros e de exigências ambientais, outro benefício direto do alívio de peso é a economia de combustível. Segundo estudos, a cada 10% de redução no peso de um automóvel, a economia de combustível é de 5% a 10%. "O principal fator da diminuição de consumo de um carro é o menor peso", salienta Manuchakian, da GM.

ACELERADAS

- No novo Série 7, a BMW substituiu o aço no teto por alumínio, que tem 7 kg, cerca de 50% do peso do teto da geração anterior, o que contribuiu também para rebaixar do centro de gravidade do sedã.
- Quando lançou o A8, em 1993, a Audi optou por um monobloco em alumínio, o primeiro em um sedã. Conseguiu redução de cerca de 40% no peso do monobloco.
- O esportivo Honda NSX foi o primeiro carro a utilizar monobloco totalmente em alumínio. O conjunto, com portas, capô e tampa do porta-malas, pesava apenas 210 kg, cerca de 40% a menos do que pesaria em aço.
- Na nova geração do Accord, a Honda modificou as camadas de isolamento do assoalho, com redução de 12,1 kg para 9 kg. Os 3,1 kg a menos devem-se à substituição de uma grossa camada de uretano por materiais mais leves, que incluem até algodão.
Quando se trata de modelos mais caros, a redução de peso aponta para outros motivos, como uma melhor relação peso/potência ou uma distribuição de peso equilibrada, com a utilização de matérias-primas mais caras. Como é o caso do Audi TT, esportivo cuja carroceria mescla 61% de alumínio e 39% de aço. A parte frontal, incluindo o capô, e o teto são em alumínio, enquanto as portas e a tampa do porta-malas são em aço, o que joga uma parte do peso para a traseira e contribui para igualar a distribuição de massa. "A mistura de materiais serve para jogar um pouco mais de peso na traseira do carro e conseguir uma melhor distribuição de peso 50/50", observa Bouças, da Audi.

A questão do custo benefício pouco encorajador está sendo combatida por alguns fabricantes na Europa. Como no projeto em conjunto das marcas Volkswagen, Renault, Daimler, Opel e Volvo com mais 32 fornecedores em busca de carrocerias mais leves. Um dos objetivos é manter a relação de menos de 5 euros (cerca de R$ 13) por quilo perdido. Em uma conta direta, um veículo com produção de 100 mil unidades não pode exigir investimentos superiores a 500 mil euros.

A partir deste projeto foram desenvolvidos três protótipos em cima do médio Golf V, cujo monobloco pesa 281 kg. O conceito A, de aço puro, é cerca de 20% mais leve. O protótipo B usa materiais mistos -- aço com alumínio, magnésio e plásticos -- para obter 29% de redução de peso. O protótipo C, com materiais nobres em proporções maiores, alcançou 41% a menos. A carroceria final é composta por uma mistura dos três métodos, com um peso de 161 kg. Todos os métodos podem ser aplicados em veículos de produção superior a mil unidades/dia. Os modelos de série utilizando as novas soluções devem chegar às ruas a partir de 2012.

ALÍVIO
Dentro da luta pelo "emagrecimento" de um carro, várias partes e componentes sofrem algum tipo de redução de peso. E, junto à tendência de eliminação do excesso de quilos, o downsizing dos motores entra como recurso de economia de peso, somado à substituição de peças com compostos convencionais por materiais mais nobres e leves.

A tendência prega a adoção de motores menores que mantenham o mesmo nível de performance dos de maior cilindrada e é uma das saídas para o alívio de peso. É o caso do 1.4 16V turbo que equipa o Linea e o Punto T-Jet, que consegue extrair 152 cv e 21,1 kgfm de torque e pesa 133,5 kg. O peso é 16,5% menor que o 1.9 16V que impulsiona o mesmo Linea, feito de ferro fundido, que tem 147 kg e gera 130/132 cv e 18,1/18,6 kgfm, com gasolina e álcool, respectivamente. A utilização de materiais mais leves também responde por um peso menor, como no 1.8 16V do Honda Civic, feito em alumínio, por exemplo, com baixos 116 kg e 138/140 cv e 17,5/17,7 kgfm. Mesmo entre propulsores do mesmo fabricante, ocorre uma defasagem em peso, como o Ecotec 2.4 16V que move o Captiva Sport de entrada, com bloco e cabeçote em alumínio, 171 cv e 22,2 kgfm e um peso de 124 kg. Como comparação, o 2.4 16V Família II que equipava o Vectra Elite, com bloco em ferro, pesava 147 kg e gerava 146 cv e 23,1 kgfm de torque.

O câmbio de cinco marchas utilizado no Volkswagen Golf 1.6 com o motor EA-113 possuia 40,5 kg de peso. A caixa MQ 200 utilizada atualmente nos modelos Polo, Fox, novo Gol e Golf 1.6 pesa 11 quilos a menos: 29,5 kg. Um ganho obtido em grande parte pela utilização de magnésio na carcaça do câmbio, mais leve que o alumínio.

O grande destaque em relação aos sistemas de freios está na adoção de materiais mais caros, como fibras compostas. O sistema de freios a disco ventilados do Porsche 911, em aço, pesam cerca de 44 kg. Os freios compostos de fibra de carbono e cerâmica, por sua vez, têm metade do peso, 22 kg. A adoção de pinças de freio em alumínio nas quatro rodas garantem um alívio de outros 4,7 kg por veículo.

Nos superesportivos como Lamborghini Murciélago, as largas rodas de alumínio fundido respondem por cerca de 141 kg do peso do bólido. Na versão de maior desempenho, LP 670-4 Super Veloce, foram adotadas rodas forjadas de alumínio, que respondem por cerca de 100 kg a menos, com um total de 41,6 kg do conjunto. As rodas de alumínio fundidas são feitas com o despejo do alumínio sob baixa pressão em um molde. Uma roda forjada é obtida através de um único bloco de alumínio submetido a uma pressão de milhares de toneladas, o que resulta em maior resistência e menor peso.

O uso extensivo de alumínio e outros metais leves também tem um papel de destaque em carrocerias mais leves. O Jaguar XJ da atual geração possui um monobloco em alumínio 40% mais leve que o anterior, com cerca de 220 kg, 140 kg a menos. Mesmo em modelos mais acessíveis e comuns do mercado, é possível encontrar materiais alternativos em peças da carroceria. (por Julio Cabral)

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