Numa data ainda não definida, mas já certa para 2015, o primeiro pistão de aço de alta tecnologia estará instalado no motor do novo Mercedes-Benz Classe-E 3.5 V6 BlueTec. Só por sua existência, ele já garante uma economia de 3%, segundo o fabricante alemão. O pistão de aço geralmente é encontrado em motores de veículos comerciais, juntamente com pesado cárter em ferro fundido, enquanto os pistões em alumínio são a norma para os motores diesel de carros de passeio.
Novidade >> Os pistões em alumínio de alta tecnologia que a Mercedes acaba de desenvolver, harmonizam com as carcaças leves de alumínio e com a tecnologia de revestimento Nanoslide, igualmente desenvolvida pela marca germânica. O aço e o alumínio têm características muito diversas: o aço expande menos que o alumínio quando aquecido, conduz menos calor e é simplesmente mais pesado. Em geral, a combinação de carcaça de alumínio e pistão de aço é problemática. Os engenheiros da Mercedes-Benz, porém, descobriram oportunidades para o futuro usando as diferenças entre suas características de materiais. Eles exploraram o fato que um pistão de aço expande apenas cerca de um sexto de seu porte, significando que ele fica mais justo dentro do diâmetro do cilindro. No entanto, quando a temperatura sobe com o motor em operação, a carcaça de alumínio expande mais do que o pistão de aço com o resultado que há mais tolerância do pistão dentro do cilindro e portanto menos atrito. Como o conjunto pistão/cilindro sozinho causa entre 40 e 50% do atrito mecânico, o potencial aqui revelado para a eficiência era significativo.
Evolução >> Os pistões utilizados até este ponto, porém, eram pouco adequados com a combinação de carcaças de motor feitas de alumínio e a Mercedes teve de redesenhar o pistão. As novas versões dos pistões de aço, que pela primeira vez estão sendo colocados no motor V6 a diesel do Classe-E 350 BlueTEC com cárter de alumínio e revestimento Nanoslide, são componentes de alta tecnologia forjados de aço de alta resistência. O desafio para o fornecedor de pistões foi considerável, já que seu processo de manufatura é mais complexo. O aço atual permite um desenho mais compacto do pistão, compensando o fato de que o material é cerca de três vezes mais denso e 13 milímetros mais baixo do que os equivalentes em alumínio até hoje usados (71,6 mm contra 58,6 mm). Graças a esta mudança geométrica e a um projeto inteligente, o preço do conjunto pistão/pino/anéis é quase o mesmo da versão em alumínio, compensando a desvantagem do peso e até mesmo garantindo reservas de resistência para os picos de pressão que poderão tornar-se ainda mais altos no futuro.
Histórico >> O propulsor diesel V6 apareceu nos modelos W212 em 2008 e desde então passou por vários estágios de desenvolvimento. A tecnologia Nanoslide de revestimento das paredes de cilindro vem do motor AMG V8 a gasolina de 2006. Ela usa borrifamento para derreter fios ferro/carbono, que depois são vaporizados nas paredes internas do cárter em alumínio com a ajuda de um fluxo de gás inerte. Um acabamento muito fino do resultante revestimento nanocristalino cria uma superfície quase tão lisa quanto a de um espelho, reduzindo o atrito entre o conjunto do pistão e a parede do cilindro, comparado com o uso de cilindros em ferro fundido. Outras vantagens são os menores peso, consumo e emissões de CO2. As emissões vêm caindo com o tempo: o V6 (no Classe-E de 2008) emitia 179 gramas de CO2 por quilômetro; em 2013, 144 gramas; agora, bem abaixo de 140 g. Paralelamente, em 2008 sua potência máxima era de 211 hp. Hoje, é de 256 hp. Os novos pistões breve estarão, também, nos motores Mercedes de quatro cilindros. (Fotos: divulgação)
