ESPECIAL l MARÇO l 2005
Conversão para Gás Natural Veicular
Gás Natural - Um combustível gasoso encontrado no subsolo ou associado ao petróleo. Formado por uma mistura de hidrocarbonetos leves, é mais "limpo", econômico, eficiente e seguro do que outros tipos de energéticos. Pode ser utilizado nas indústrias, residências, estabelecimentos comerciais e de serviços, servindo também como matéria-prima para as indústrias químicas, siderúrgicas e de fertilizantes.

                 São muitas as vantagens da utilização do GNV (Gás Natural Veicular), tanto ecológicas quanto financeiras. Enquanto as grandes cidades sofrem com altos índices de poluição atmosférica, emitida por veículos movidos a gasolina e diesel, a emissão de poluentes na combustão do GNV é praticamente nula. A economia para o proprietário do veículo convertido fica entre 30% e 40% a cada abastecimento.

Além disso, testes realizados no dinamômetro instalado na Oficina-Escola Convertedora do CTGÁS, certificada pelo INMETRO, constataram um redução mínima no desempenho do veículo, sem haver nenhuma alteração no patamar tecnológico original do mesmo.

Menos poluente - A queima do gás natural é muito mais completa do que a queima da gasolina, do álcool e do diesel. Por isso, os veículos movidos a gás natural emitem menos poluentes. Economia sem igual - Usando o gás natural, além de economizar em combustível, você economiza na manutenção do veículo.

Veja as vantagens:
Mais barato que os outros combustíveis;
Proporciona maior rendimento;
Com um metro cúbico é possível rodar mais quilômetros do que com um litro de gasolina ou álcool (1m3 de gás equivale a 1 litro de gasolina ou álcool, aproximadamente);
É um combustível seco e por isso não dilui o óleo lubrificante no motor do veículo;
Sua queima não provoca depósito de carbono nas partes internas do motor, aumentando sua vida útil e o intervalo entre trocas de óleo;
Economia total de mais de 70% nos gastos com o veículo;
Menor freqüência na troca do escapamento do veículo, pois a queima do gás natural não provoca a formação de compostos de enxofre, diminuindo a corrosão.

Economia Comprovada - Um exemplo prático da economia proporcionada pelo gás natural: Um Santana que roda em média 200 Km por dia e que faz 9 Km por litro de gasolina:

 

Consumo
diário

Consumo
mensal

Preço
médio

Gasto total
no
mês

Gasolina

22,22 litros

555,55 litros

R$ 2,20/litros

2,20 x 555,55 = R$ 1.222,21

Gás Natural

15,38 m3

384,50 m3

R$ 1,11/m3

1,11 x 384,50= R$ 426,79

Economia mensal= R$ 795,42, por veículo (65%)


Economia mensal= R$ 795,42, por veículo (65%) - Mês de referência: Março/2003. Mês de 25 dias.

Combustível seguro - O gás natural é muito mais seguro do que os demais combustíveis. Sendo mais leve que o ar, em caso de vazamentos, o gás se dissipa rapidamente na atmosfera, diminuindo o risco de explosões e incêndios. Além disso, para que o gás natural se inflame, é preciso que seja submetido a uma temperatura superior a 620 graus centígrados. O álcool se inflama a 200° C.

O abastecimento do veículo é feito sem que o produto entre em contato com o ar, evitando-se assim qualquer possibilidade de combustão. Os cilindros e demais componentes do kit de conversão carregados no veículo são projetados para suportar a alta pressão em que o gás é armazenado.


Como converter os veículos - Os veículos projetados para rodar com gasolina ou álcool recebem um kit especial que os torna bicombustível, ou seja, os carros podem rodar com gás natural (gás metano veicular) ou com o combustível original acionando um simples botão instalado no painel do veículo (chave comutadora).

O kit consiste em diversos equipamentos, incluindo um ou mais cilindros de gás.

Somente oficinas credenciadas pelo INMETRO podem fazer a instalação do kit de conversão. Estas oficinas fornecem o Certificado de Homologação de Montagem do kit, atestando que todas as normas técnicas estabelecidas pela ABNT foram cumpridas e que o veículo pode ser legalizado junto ao departamento de trânsito local.

Componentes básicos do sistema de GNV

Cilindro
Deverá ser fixado na posição transversal ao veículo, cujas cintas de fixação abraçam totalmente o cilindro. Os parafusos que fixam o cilindro através das cintas são especificados por norma técnica.

Válvula do cilindro
A operacionalidade da válvula se dá através de outras válvulas contidas em seu corpo, como a válvula de excesso de fluxo, a válvula de alívio e a válvula de corte rápido.

Invólucro estanque
Responsável pelo direcionamento do gás para fora do habitáculo de passageiros do veículo em caso de vazamentos.

Linha de alta pressão de GNV
Devem ser bem fixadas, com distâncias que não devem exceder 500 mm. Sua ancoragem deve ser feita através de abraçadeiras ou fixadores, com largura mínima de 4 mm, revestidos internamente com elastômero, quando metálicas, ou quando a linha não estiver revestida externamente com elastômero. Nos pontos onde o tubo passa através de furos na carroçaria ou chassi do veículo rodoviário automotor, devem estar instalados passadores que impeçam o contato metal com metal. Devem ter dispositivos de flexibilidade (helicóide) nos pontos de conexões do tubo com a válvula de abastecimento e válvula de cilindro, para evitar danos causados por vibrações, dilatações, contrações ou trabalhos da estrutura do veículo.

Redutor de pressão
Elemento responsável pela depressão do GNV até a pressão de utilização. Deve atender as necessidades de vazão em função das exigências do motor. Para isso, deve sua especificação deve levar em conta o tipo de motorização. Ser provido de aquecimento e de dispositivo de partida a frio. Deve ser bem fixado em local adequado.

Válvula de abastecimento
Componente destinado ao suprimento de gás do veículo pode ter um dispositivo de corte, com a indicação aberta/fechada. Deve ser constituída de um engate rápido, e de dispositivos de alívio e retenção. Ser rigidamente fixada ao veículo, em local apropriado, dentro do compartimento do motor, protegido e ventilado a pelo menos 300 mm do ponto de aterramento e dos pólos da bateria, com fácil acesso, e com identificação do tipo de gás e da pressão máxima de carga.

Linha de baixa pressão
Deve ser de mangueiras de borracha flexível ou material similar e devidamente comprovada a sua compatibilidade com o gás natural, considerando ainda pressão e temperatura de serviço. Deve estar rigidamente fixada aos elementos a que é conectada, não dispensando o uso de abraçadeiras. Deve estar em local de fácil acesso, permitindo o fácil manuseio e visualização, evitando encurvamentos intensos que provoquem contrações e contatos com superfícies cortantes, pontiagudas ou de temperatura elevada, assim como com agentes externos.

Mesclador
Detalhes construtivos não levados em consideração podem interferir significativamente no efeito desejado para a mistura ar-gás, não atendendo aos requisitos de funcionalidade desejados.O mesclador é o componente destinado a promover a homogeneidade da mistura ar e GNV e, portanto, deve ser dimensionado com perfil que leve em consideração vários parâmetros, entre eles, a forma do escoamento, a velocidade e a pressão do gás ao longo desse perfil, as coordenadas e qualidade da superfície da parede, a razão estequiométrica do GNV, as densidades do GNV e do ar, entre outros, para que se tenha uma variação de pressão corretamente determinada e distribuída ao longo do comprimento do mesclador. O venturi tem função importantíssima e deve apresentar ângulos de entrada e de saída com valores que atenda às exigências do motor em qualquer situação e a área total da garganta do mesclador deve ser suficiente para permitir a passagem do gás maximizando a sucção deste e limitando ao mínimo as perdas de carga do ar na admissão e o consumo inadequado de combustível sem causar perdas de potência no veículo.


Um "dispenser" típico Aspro Modelo AS 120 SI - Usado para abastecimento do veículo

Suporte de cilindro
Todas as fixações da montagem submetidas às solicitações de esforços em caso de aceleração deverão ser feitas através de parafusos com especificações normalizadas, evitando a soldagem, pois este processo fragiliza e descaracteriza a resistência do material especificado ou ensaiado. O seu uso só deverá ser aconselhado mediante apresentação de ensaios confiáveis onde os resultados atestem resistências compatíveis em cada ponto.

Ponto de aterramento
Deve ser determinado com instrumentos e ter localização visível, de fácil acesso e devidamente identificado, para conexão do cabo de aterramento, com o fim de descarregar a eletricidade estática contida no veículo no ato do abastecimento.

Chave comutadora
A localização deverá ser de melhor acesso. Deve ser acionada do habitáculo do veículo, em posição de fácil acesso, com uma indicação de funcionamento do motor no gás. Instalação.

Mesclador (misturador - Foto)
Como elemento responsável pelo controle da quantidade de gás e admissão de ar pelo motor, estabelecendo a relação ar/combustível mais próxima do ideal, torna-se indispensável a sua existência com as dimensões nas características adequadas às exigências específicas do veículo.

Emulador de bicos injetores
É necessário por ser responsável pela manutenção da regulagem do motor, mesmo após a troca do combustível. Durante o funcionamento a GNV, o emulador bloqueia e simula os eletroinjetores de gasolina evitando um possível mau funcionamento devido à memorização de erros na unidade de comando, evitando que a luz de anomalia do sistema de injeção eletrônica acenda.

Emulador de sonda lambda
Elemento de fundamental importância por ter a função de evitar que a central de injeção detecte alguma irregularidade no circuito do sensor de oxigênio, o que levaria esta a atuar em regime de emergência, acumulando erros gerados por conflitos na central de injeção eletrônica quando no uso do combustível GNV, o que poderá, resultar em perdas de potência e falhamentos.

Variador de avanço
Este tem a função de adequar o ponto de ignição em função da rotação e compensando as perdas decorrentes da diferença de velocidade de propagação de chama entre o combustível líquido e o gasoso, evitando contra-explosão que podem danificar componentes como coletores e filtros de ar e evitando a perda de potência, elevado consumo e poluição ambiental. As marcas variadas dos componentes eletrônicos devem ser evitadas, pois poderão causar conflitos gerados por incompatibilidades entre elas e o sistema de gerenciamento eletrônico do veículo, já que as características técnicas construtivas de cada uma apresentam peculiaridades. A coexistência das marcas só deverá ocorrer mediante a existência de estudos que comprovem a compatibilidade entre as mesmas e com o referido gerenciamento eletrônico.

Entendendo melhor:

NO MOTOR
Regulador de Pressão - Sua função é a de regular a pressão para alimentação de gás combustível ao motor. Esse regulador dispõe de múltiplos estágios de regulação de pressão, através dos quais a pressão do gás no cilindro, que varia conforme o consumo, é regulada para uma pressão estável e única para funcionamento do motor.
Válvula de Abastecimento - Multi-válvula com dispositivo de abastecimento, fechamento rápido e retenção do gás armazenado nos cilindros. É através dela que o veiculo é abastecido.
Manômetro - É um indicador de pressão, instalado entre a válvula de abastecimento e o regulador de pressão, com a finalidade de medir e indicar continuamente a pressão do gás natural veicular contido no cilindro. Como o volume de gás contido no cilindro guarda uma relação com a pressão, o manômetro envia à chave comutadora, instalada no painel do veículo, um sinal elétrico indicativo de quantidade disponível de gás combustível.
Misturador - Controla a quantidade de gás para dentro do motor, estabelecendo relação ar/combustível mais próxima da ideal, podendo ser, de acordo com seu projeto, de concepção simples (misturador) ou envolvendo eletrônica embarcada (injeção direta).
Motor de Passo - É chamado também de atuador de linha. Tem a função de tornar a mistura ar/combustível mais rica ou mais pobre, a partir de um sinal recebido da central eletrônica ou do simulador de sonda lambda. É uma peça essencial para melhorar o desempenho do motor e reduzir o consumo excessivo e a poluição ambiental.
Módulo eletrônico - O propósito principal desse componente é a correção automática da relação ar/combustível do motor, controlando os atuadores e sensores, enriquecendo ou empobrecendo a mistura.
NO BAGAGEIRO
Cilindro de GNV com cinta - Armazena o gás natural comprimido sendo fabricado a partir de tubos de aço sem costura, ou por embutimento em chapa plana. São utilizados materiais como molibidênio e são confeccionados para uma pressão de trabalho de 200kgf/cm2 a 250kgf/cm2.
Válvula do cilindro - Instalada na cabeça do reservatório, dotada de dispositivos de segurança para excesso de pressão e para fechamento rápido.
NO PAINEL
Chave Comudatora e Indicador de nível

Comanda eletricamente o eletro-válvulas de combustível (gás/líquido), controlando a passagem de um combustível para outro de dentro do veículo. O indicador de nível informa a quantidade de gás no cilindro.

Desempenho dos veículos convertidos - Como substituto da gasolina e do álcool hidratado, o GNV tem todas as propriedades físicas e químicas de que um veículo necessita para bom desempenho. O uso de GNV proporciona a potência necessária e o desempenho regular do motor, tanto em marcha lenta (baixas rotações e sem carga) como em situação de altas solicitações de potência (altas rotações com carga) ou torque (baixas rotações e muita carga), sendo capaz, se bem regulado, de inibir de forma eficaz o problema de detonação sem a adição de substâncias poluentes ao combustível.

Um motor especialmente projetado ou adequadamente adaptado para o uso de GNV opera normalmente com altas taxas de compressão (da ordem de 14/1 a 16/1), permitidas em função do elevado poder anti-detonante inerente ao GNV, e portanto apresenta uma eficiência térmica superior se comparado a motores a gasolina ou álcool hidratado. Devido à necessidade de conciliar a operação da forma "bicombustível", em função de uma rede de abastecimento ainda limitada, os veículos convertidos devem manter as taxas de compressão originais de seus motores a gasolina (8/1) ou álcool hidratado (12/1), o que pode acarretar uma sub-utilização das características originais do GNV e uma aparente perda de potência.

GM APRESENTA PRIMEIRO VEÍCULO TRICOMBUSTÍVEL PRODUZIDO EM SÉRIE - A General Motors do Brasil surpreendeu o mercado ao apresentar o primeiro veículo no mundo produzido em série com capacidade para rodar com os combustíveis álcool e/ou gasolina – em qualquer combinação entre os dois – e ainda com o Gás Natural Veicular (GNV).

O Multipower 2.0 sedã, com o motor 2.0 litros 8 válvulas é o novo membro da família Astra, campeã de vendas na categoria desde o seu lançamento, em 1998. Trata-se do primeiro carro multicombustível oferecido de série, portanto com garantia Chevrolet de fábrica.

“Este lançamento é mais um passo ousado da General Motors do Brasil, no desenvolvimento de veículos que utilizam combustíveis alternativos. Temos realizado grandes investimentos em tecnologia para oferecer ao consumidor brasileiro automóveis modernos e que possam utilizar o combustível que seja economicamente mais viável no momento”, destaca Ray G. Young, presidente da General Motors do Brasil e Mercosul.

O Astra Multipower é oferecido somente na carroceria sedã, com as versões da recém lançada linha 2005 em configurações específicas: Comfort e Elegance, com acabamentos e estilos diferenciados.

“Este é um momento vitorioso para a indústria automobilística brasileira, única no mundo a ter essa versatilidade e que conhece, pela primeira vez, um produto multicombustível a sair de fábrica habilitado a rodar com gasolina, álcool ou gás. Isso demonstra a capacidade da engenharia automotiva brasileira na inovação e desenvolvimento tecnológico. Portanto, mais uma vez, é a Chevrolet andando na frente”, afirma José Carlos Pinheiro Neto, vice-presidente da General Motors do Brasil.

O Chevrolet Astra Multipower utiliza o motor 2.0 litros de 8 válvulas equipado com o sistema eletrônico Flex Fuel, desenvolvido pela Bosch em parceria com a Powertrain para a General Motors, em conjunto com o sistema de injeção seqüencial de gás – geração 5, desenvolvido pela Rodagás.

A nova motorização é baseada na consagrada “Família II”, com 2.0 litros. A potência máxima varia de 127,6 cavalos de potência com o uso exclusivo do álcool, 121 cv com gasolina a 105,8 cv com o uso do GNV, todos a 5.200 rpm. O torque é de 19,6 kgfm com o álcool, 18,3 kgfm com gasolina e 16,4 kgfm com o GNV. A taxa de compressão é de 11,3:1.

O veículo foi desenhado com dois circuitos de combustíveis: um para o líquido, podendo ser abastecido com gasolina ou álcool puros ou a combinação dos dois, e outro para o gasoso (GNV). O motorista pode selecionar a injeção do combustível que deseja utilizar por meio de uma chave no painel do veículo.

O sistema de partida é feito pelo sistema gasoso, o que eliminou o reservatório de gasolina para a partida a frio. Para garantir a segurança da partida, sempre que o sistema gasoso diminuir para 15% da sua capacidade, automaticamente a central de gerenciamento eletrônico seleciona o modo combustível líquido, garantindo assim uma reserva segura.

O sistema de injeção de gás para utilização do GNV, fornecido pela Rodagás, é de quinta geração e utiliza bicos injetores seqüenciais que proporcionam a melhor potência, economia e menores níveis de emissão que as gerações anteriores.

O modelo – como o restante da linha – é equipado também com o sistema de acelerador eletrônico (“Drive by Wire”), tecnologia que proporciona maior conforto ao dirigir e retomadas mais precisas.

O funcionamento, com relação aos combustíveis líquidos, se dá da seguinte forma: após o abastecimento do veículo, a bóia do tanque identifica se combustível ou a mistura dele foi alterada. Desta forma, o módulo central eletrônico (ECM - Engine Control Module) que monitora o sistema, entra em modo de reconhecimento de combustível.

O sistema monitora a queima da mistura – tanto com o uso do combustível líquido quanto o gasoso (selecionado por meio de uma chave no painel) – enviando para o ECM sinais do sensor de oxigênio (sonda lambda); o ECM identifica através de algoritmos qual é a nova mistura de combustível existente no tanque ou o GNV, promovendo a correta combustão.

O software da unidade de controle otimiza também o avanço de ignição do motor para cada mistura de combustível, por meio da leitura do sensor de detonação (“knock sensor”). O ECM recebeu incremento na velocidade de processamento e memória, o que lhe permite monitorar constantemente o sistema e processar o algoritmo de reconhecimento de combustível centenas de vezes a cada segundo.

Pioneira no desenvolvimento do sistema Flex Fuel, a Bosch – em parceria com a Powertrain – foi responsável pela criação do sistema multicombustível para a General Motors, que agora equipa o Astra Multipower 2.0. Para realizar este trabalho, os engenheiros da Unidade de Sistemas a Gasolina da Bosch utilizaram a experiência de 13 anos nesta tecnologia, já que em 1994, três anos após iniciar os estudos para o desenvolvimento do sistema, a empresa montou e apresentou o Omega 2.0 Flex Fuel que se tornou o primeiro carro multicombustível do país.

O grande desafio foi tornar o desempenho do Astra melhor em qualquer combinação de combustível, comparado com a motorização anterior. Em pouco espaço de tempo a Bosch, em conjunto com a Powertrain, desenvolveu e validou o software e a calibração do sistema, graças à competência e criatividade do time de engenharia local, que trabalhou simultaneamente com a equipe mundial da Bosch e da General Motors, para desenvolver a tecnologia necessária para esse lançamento.

Para saber mais l Sugerimos os seguintes sites para pesquisa:

· Informações gerais sobre GNV:

:: http://www.gnvnews.com.br
:: http://www.gasnet.com.br
:: http://www.copergas.com.br
:: http://www.scgas.com.br
:: http://www.gasenergia.com.br
:: http://www.ngv.org
:: http://www.ngvcanada.org
:: http://www.angvc.org

· Fabricantes de Equipamentos:

:: http://www.kgmdobrasil.com.br
:: http://www.biogas.com.br
:: http://www.atodogas.com.br
:: http://www.rodagas.com.br
:: http://www.brc-gas.com.br

· Organismos de Inspeção do INMETRO e Convertedoras em Santa Catarina:

:: http://www.gava.com.br
:: http://www.usagas.com.br

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