Patente da Mazda revela motor Skyactiv-X de dois tempos com SPCCI

A Mazda voltou a chamar atenção no mundo das patentes - agora com a proposta de um novo motor a combustão de dois tempos.

Registrada como US 2022/0034265 A1, em 3 de fevereiro de 2022, a documentação sugere que, na contramão de muitas marcas, a Mazda segue investindo em motores de combustão interna. E, entre as ideias recentes, esta é facilmente uma das mais curiosas.

Pelo que dá para inferir rapidamente do texto e dos esquemas, a marca estaria trabalhando em um novo motor Skyactiv-X de dois tempos - enquanto, hoje, os motores a combustão usados em carros são, essencialmente, de quatro tempos - combinando compressor e a tecnologia SPCCI típica dos Skyactiv-X.

Motores de dois tempos

A distinção central entre um motor de dois tempos e um de quatro tempos - que também explica o nome - é que o primeiro completa todo o ciclo (admissão, compressão, combustão e escape) com apenas uma subida e uma descida do pistão no cilindro, totalizando dois tempos.

No motor de quatro tempos, por sua vez, o pistão precisa fazer duas subidas e duas descidas para fechar o mesmo ciclo, contando-se um tempo para cada fase do processo.

Mesmo tendo praticamente sumido dos automóveis e também das motos (onde esse tipo de motor ficou mais associado), motores de dois tempos continuam existindo em aplicações específicas. Um exemplo são os grandes navios mercantes - como navios porta-contêineres - que usam motores diesel de dois tempos, conhecidos por figurarem entre os motores a combustão mais eficientes.

Ainda assim, apesar das vantagens frente aos quatro tempos - especialmente pela simplicidade, dimensões menores e alto rendimento - eles carregam um obstáculo considerado “fatal”: as emissões poluentes.

Isso acontece por causa do modo tradicional de funcionamento: a lubrificação costuma ser feita ao misturar óleo ao combustível; os dois acabam queimados na câmara, gerando um escape mais contaminante, com a conhecida fumaça azulada, o que dificulta (ou impede) atender às normas modernas de emissões.

Então por que a Mazda está desenvolvendo um motor de dois tempos?

A engenharia não para, e soluções antes inviáveis podem voltar ao jogo com novas abordagens. O motor de dois tempos parece se encaixar exatamente nesse cenário.

Avanços recentes em injeção, comando/distribuição (com uso de válvulas no lugar de portas na parede do cilindro), aplicação de sobrealimentação e melhorias na lubrificação (com circuito separado) vêm permitindo cortar as emissões de forma significativa.

Com isso, o interesse por motores de dois tempos foi reacendido e cresceu bastante nos últimos anos, tanto no universo de duas rodas quanto no de quatro rodas - chegando a ser citado como uma das alternativas consideradas para o futuro da Fórmula 1.

Dentro desse contexto, a atenção da Mazda ao tema não chega a ser inesperada. A ideia pode representar um próximo degrau na evolução do motor a combustão.

Skyactiv-X de dois tempos?

O que diferencia o conceito mostrado nessa patente de outros motores de dois tempos que vêm aparecendo é a incorporação da tecnologia SPCCI (Spark Controlled Compression Ignition), já utilizada nos motores Skyactiv-X.

Em termos bem diretos, o SPCCI é o que há de mais próximo, hoje, no automóvel de um motor a combustão com a desejada ignição por compressão de carga homogênea (HCCI).

Na prática, trata-se de um motor a gasolina capaz de inflamar a mistura ar-combustível por compressão (como em um diesel) em determinadas condições, o que permite obter ganhos importantes de eficiência e economia.

Pela patente, a Mazda descreve um motor com compressor (sobrealimentado) e um cabeçote que integra válvulas, injetor e vela de ignição.

Logo na descrição inicial, a empresa afirma se tratar de “um motor de dois tempos com um compressor capaz de prevenir a ocorrência de uma combustão anormal sob uma carga elevada e que pode melhorar a eficiência de combustível quando a ignição por compressão acontece com pouca carga, e a ignição por faísca (vela de ignição) acontece com carga elevada.”

O “pulo do gato” desse Skyactiv-X de dois tempos, ao que tudo indica, estaria no comando variável das válvulas de admissão e escape, para manter a eficiência esperada e evitar a detonação da mistura ar-combustível fora do ponto ideal.

O documento também menciona a presença de catalisador e filtro de partículas.

Veremos esse motor ser lançado?

Até o momento, a Mazda não divulgou nenhuma informação oficial confirmando o desenvolvimento de um novo motor a combustão nesses moldes.

O que se conhece publicamente sobre as próximas motorizações da marca aponta para a nova família de seis cilindros em linha (gasolina e diesel), um novo Wankel para atuar como extensor de autonomia e um novo sistema híbrido plug-in, que seria estreado pelo CX-60.

Por isso, essa patente de um motor de dois tempos da Mazda surge como algo realmente inédito.

Considerando o cuidado que a fabricante japonesa costuma ter com o funcionamento do motor em baixa e alta carga, faz sentido interpretar que a proposta aqui seria mover o veículo de fato - e não atuar apenas como extensor de autonomia.

Como a tecnologia Skyactiv-X tem custo elevado, também não parece provável que um motor assim apareça em um modelo de entrada.

Existe ainda a informação de que o próximo Mazda MX-5 deve receber um motor Skyactiv-X, semelhante ao usado no Mazda3 e no CX-30 - e fica a dúvida: essa patente pode ser um indício de uma nova alternativa para o roadster japonês?