Em nosso artigo sobre os motores mais confiáveis, os motores modernos quase nunca são encontrados. Além disso, entre aqueles que é melhor não tomar, a nova maioria. Coincidência? Acho que não.
Parece que, com o desenvolvimento da tecnologia, os motores devem se tornar cada vez mais confiáveis, mas por algum motivo isso não acontece. Parece que estamos observando a tendência oposta.
Sim, segundo muitos “especialistas” de garagem, antes a relva era mais verde, mas neste caso particular, infelizmente, têm razão … São muitas as razões para isso, e o efeito destas razões vai ganhando corpo, muitas vezes dando origem a outro “luto de dono”. Vamos tentar considerar os possíveis fatores negativos com mais detalhes, por isso os motores começaram a quebrar com mais frequência.
O primeiro problema. Complicação técnica
Provavelmente, a raiz de todos os problemas são os requisitos de aperto para consumo de combustível e compatibilidade ambiental dos motores, na ausência de novas idéias e designs. Na verdade, todas as "inovações" que vemos são compressores, turboalimentação, injeção direta, temporização variável e projetos de múltiplas válvulas. Tudo isso, de fato, apareceu nos anos 50 e 60, e a maioria das tecnologias começou a se desenvolver nos anos 20 e 30 (como não lembrar o Mercedes-Benz 770K supercharged do início dos anos 30 amado pelo topo do Terceiro Reich).
A grande força motriz do progresso dos motores a pistão na primeira metade do século 20 foi a aviação, que acelerou muito o trabalho de injeção, todos os tipos de pressurização e estruturas multiválvulas. No terreno, essas tecnologias foram usadas com muito menos amplitude: em motores de corrida e em carros individuais especialmente progressivos, mas seu uso em massa só se tornou possível com o advento da eletrônica barata e confiável no início dos anos 90.
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Ao mesmo tempo, os fabricantes de automóveis foram legalmente obrigados a manter uma certa taxa de redução no consumo de combustível e começaram a endurecer os padrões de emissão de substâncias nocivas. No início, a introdução de tecnologias progressivas incondicionalmente foi suficiente. Cabeças de cilindro com múltiplas válvulas suplantaram rapidamente os designs de duas válvulas, principalmente porque, mesmo sem um catalisador, o escapamento de tal motor era mais limpo.
É claro que o número de peças no mecanismo de temporização e a complexidade de sua manutenção aumentaram imediatamente. Mas o progresso na usinagem tornou possível complicar o motor quase sem perdas. A transição para a injeção eletrônica de combustível e sistemas integrados de gerenciamento do motor, que tornou possível reunir o gerenciamento dos procedimentos de injeção, ignição, transmissão e manutenção do motor, também foi, obviamente, um avanço. Ele melhorou significativamente o desempenho do motor e aumentou a confiabilidade.
Embora muitos se lembrem da desconfiança que se depositava nas primeiras injetoras e dos conselhos de experientes “garagens” que alertavam sobre a dificuldade de consertar tais sistemas (ou um simples carburador!). A história colocou tudo em seu lugar: os sistemas de injeção acabaram sendo mais confiáveis do que os antigos sistemas de energia, embora “na hora” realmente tenha se tornado muito mais difícil consertar equipamentos complexos.
A próxima tecnologia que foi implementada massivamente em todos os motores de combustão interna é o sistema de cronometragem: VANOS para BMW, VVT-i para Toyota, i-VTEC para Honda, etc. A grosso modo, possibilitou o deslocamento dos tempos de abertura e fechamento das válvulas de admissão e escapamento, dependendo da rotação do motor, de forma a proporcionar uma boa tração em baixas e altas velocidades. Em outras palavras, tornou possível melhorar as características de potência dos motores sem comprometer a eficiência.
Na verdade, o design não é muito difícil de implementar, ele acabou sendo muito novo e, para muitos fabricantes, não era isento de problemas: havia novas peças de desgaste e uma nova dor de cabeça para os proprietários dessas máquinas. Por exemplo, batendo em um frio, quebras e falhas do sistema.
Em seguida, houve a introdução massiva de turboalimentação. Isso permitiu usar uma "brecha" nos ciclos de direção europeus e japoneses para medir o consumo de combustível e reduzir o consumo de combustível do passaporte, enquanto ao mesmo tempo melhorava muito os parâmetros dinâmicos dos carros. É claro que os carros turboalimentados são muito mais difíceis de operar do que os carros com aspiração natural; eles têm medo até de pequenas interrupções na operação de todos os sistemas.
A tecnologia mais recente que está sendo gradualmente introduzida em massa é a injeção direta de combustível. Ele aumenta significativamente as capacidades do motor, mas também requer o uso de componentes complexos com recursos limitados e muito vulneráveis devido ao design preciso e às condições operacionais adversas. E, além de aumentar a probabilidade de falha, também aumenta o custo dos reparos.
Mas a aplicação dessas tecnologias antigas em geral não era um problema; em muitos aspectos, elas foram elaboradas muito antes da introdução em massa dos motores de corrida. Durante a transição para a produção em massa, houve erros de cálculo, mas em geral essas são tecnologias progressivas. Eles apenas tiveram que ser implementados muito rápida e massivamente para caber na estrutura legal. Apenas as taxas de crescimento da eficiência não acompanharam o aumento das exigências.
O segundo problema. Perdas por atrito reduzidas
Logo havia sinais de complicação excessiva, como sistemas de admissão sem aceleração e tentativas óbvias de reduzir o atrito interno - na verdade, reduzindo a confiabilidade dos nós. Menos atrito significa mais eficiência, mas a que custo? Em primeiro lugar, muitas das chumaceiras lisas do motor foram simplesmente reduzidas. Os tamanhos dos munhões do virabrequim, pinos do pistão, camisas do eixo do balanceador, eixos de comando e elos da corrente diminuíram …
Claro, os metalúrgicos produziram novas ligas e as peças se tornaram mais fortes. Só que não em todos os lugares e nem em tudo. Os motores pioraram muito devido à sobrecarga. Para reduzir ainda mais as perdas por atrito do rolamento e os custos de energia de lubrificação, óleos cada vez mais finos foram usados e a pressão do óleo no sistema diminuiu.
Infelizmente, milagres não acontecem: um óleo mais fino tem uma película menos resistente às cargas, e uma bomba de óleo controlada não só é mais complicada, como também não oferece reserva de pressão nos modos de operação mais comuns do motor.
O terceiro problema. Aumento da temperatura operacional
Além disso, para aumentar o respeito ao meio ambiente e a economia em baixa carga, eles tentaram aumentar a temperatura de operação do motor. E para não perder potência, introduziram termostatos controlados, que permitiam que o motor resfriasse um pouco sob carga. Mas o aumento das temperaturas teve o impacto mais negativo na taxa de desgaste do óleo, envelhecimento das peças de motor de plástico e borracha … Em geral, o aborrecimento foi adicionado.
Além disso, um termostato controlado não pode reduzir instantaneamente a temperatura do motor, e muitas vezes a temperatura sob carga também é mais alta do que a ideal, o que causa detonação e desgaste acelerado. E sim, eles começaram a trocar o óleo com menos frequência, mas um avanço na tecnologia de sua produção também não se concretizou, porém, esse foi o tema de dois artigos distintos.
O quarto problema. Alívio do grupo de pistão
As demais razões para a diminuição da confiabilidade, que descrevemos a seguir, estão de alguma forma relacionadas ao fator principal. Mas, ao mesmo tempo, eles poderiam se desenvolver sem levar isso em consideração. A transferência do controle sobre o processo de combustão para a eletrônica com feedback tornou possível aliviar significativamente o grupo de pistão e muitas outras partes do motor, eliminando a "margem de segurança" que era necessária em caso de falhas na operação de sistemas de controle mais simples. Infelizmente, os eletrônicos são impermanentes e nem sempre diagnosticam erros corretamente em seu trabalho. E o estoque de "hardware" em termos de confiabilidade já diminuiu, e um ligeiro desvio dos parâmetros da norma já pode levar à quebra de peças.
Você sabe quanta potência o VW Golf de 1.8 litros de 1984 produziu? 90 com carburador, 105-115 com injeção no GTI. Parâmetros bastante "vegetais" pelos padrões atuais. Os motores da série 1.8 EA888 agora têm uma potência de 182 forças e o aumento no torque é até duplo. A introdução de todas as novas tecnologias tornou possível criar motores com um grau de impulso que ultrapassa os parâmetros dos ICEs de corrida de trinta anos atrás. E qualquer aumento na carga e na temperatura acarreta o envelhecimento acelerado dos metais e uma diminuição do recurso como um todo.
O quinto problema. Falta de tempo para testes motores completos
Se a "margem de segurança" estava nos nós, ela foi escolhida quase até o fim. A forte aceleração no crescimento dos requisitos obrigou as montadoras, principalmente entre as líderes do segmento premium, a abandonar a prática de inovar gradativamente em motores antigos e melhorar gradativamente o design. As séries de motores agora são frequentemente alteradas duas vezes na curta vida de um modelo em produção. Obviamente, tanto o tempo de teste quanto o número de testes realizados com novos motores são reduzidos.
A maioria dos testes é realizada em computadores e o software, como todos sabem, costuma apresentar bugs. Como resultado, são publicados designs claramente inacabados, cujos problemas já foram corrigidos "no processo". Assim, cinco ou seis substituições de rotina de tipos de injetores e materiais de camisas, anéis de pistão e grupos de pistão são apenas um pagamento pelo fato de o motor do seu carro ser o mais "progressivo".
O sexto problema. Manutenção rara e complexidade de diagnóstico
Se você tentar olhar sob o capô de um carro moderno e, em seguida, sob o capô de um "youngtimer" dos anos 90, será claramente perceptível como os motores se tornaram muito mais compactos e como começaram a caber no compartimento do motor com muito mais força. Ninguém quer transportar ar, e os requisitos para o crescimento do espaço interno mantendo a compactação externa da máquina só aumentaram com o tempo.
Às vezes, isso é acompanhado por uma complicação clara das unidades ou deterioração de suas condições de trabalho. Mas, em qualquer caso, acarreta um aumento na complexidade e no tempo gasto com diagnósticos. O serviço tem que confiar mais em sistemas eletrônicos de autodiagnóstico e menos no controle visual e na conexão de dispositivos de controle adicionais. Além disso, os procedimentos de serviço tornaram-se menos frequentes, o que significa que há menos oportunidades de identificar problemas em um estágio inicial.
O sétimo problema. Condições de trabalho desfavoráveis
E o último fator é provavelmente o aumento da carga média do motor. As novas transmissões automáticas são projetadas para reduzir o consumo de combustível, o que significa que forçam o motor a operar com carga máxima em uma determinada velocidade. Tudo isso economiza combustível, mas nem sempre é inofensivo para as unidades. As novas transmissões automáticas tornam mais fácil e despreocupado o uso de toda a potência do motor, e os níveis reduzidos de ruído das unidades tornam o processo agradável e fácil. Retorno, como sempre, com confiabilidade.
Qual é o resultado final?
Cada um dos motivos separadamente não faz o clima, mas no total eles criam uma sensação de problemas constantes com os motores em muitos carros novos. Os produtores mais conservadores têm menos, os mais progressistas têm mais. Na verdade, o número de falhas durante o período de garantia geralmente é reduzido e isso é uma consequência dos sistemas de controle de qualidade. Agora, as empresas automotivas têm a oportunidade de controlar o recurso, não estabelecer uma margem de segurança excessiva se o número de problemas de garantia não exceder um nível razoável e corrigir os erros de séries problemáticas de motores a tempo ou removê-los da produção se for impossível corrigir a situação com pequenas forças.
Infelizmente, tudo o que está fora do período de garantia “e um pouco mais” já está fora do interesse das preocupações. Pode acontecer que depois da garantia o carro não vá viajar muito e o conserto seja muito caro, com blocos grandes e com o envolvimento de uma ferramenta especial. Enquanto isso, o comprador pode aproveitar o novo carro - ele ainda é mais rápido e econômico. Além disso, a diferença no custo do combustível economizado muitas vezes pode até exceder as despesas aumentadas para reparos de motores no futuro.
Autor: Boris Ignashin
