Tecnologia: avanço no mercado de pistões de aço para automóveis

Os pistões de aço para veículos com motores diesel desenvolvidos pela KS Kolbenschmidt GmbH, Neckarsulm, em conjunto com o cliente Daimler e colaboração do parceiro Hirschvogel, recebeu o Prêmio Inovação de Aço 2015. Na cerimônia de premiação em Berlim, o Dr. Alexander Sagel, chefe da divisão Hardparts, fornecedor da indústria automobilística KSPG AG (um membro do Grupo Rheinmetall), juntamente com representantes das empresas envolvidas, recebeu o prêmio das mãos da Profª. Drª. Johanna Wanka, Ministra Federal da Educação e Pesquisa.
Após utilização em veículos comerciais e de corrida, os pistões de aço encontram aplicação em automóveis de motores diesel. O primeiro pistão diesel de todo o mundo, com produção em grande escala, o premiado KS Kolbenschmidt GmbH, é o V6 da Mercedes-Benz E-Class (E 350 BlueTEC). E a história de sucesso continua. Segundo o Dr. Sagel, “atualmente estamos observando grande interesse dos clientes nessa tecnologia. Na verdade, os planos iniciados agora para a futura geração de motores diesel europeus da linha pesada prevêem, quase todos, a produção de pistões em aço”.
 

 
Pistões de aço para veículos com motores diesel são impressionantes por sua alta performance e redução significativa de emissão de CO2. Os pistões são conhecidos por estarem, na maior parte, entre os componentes do motor que trabalham em regime severo. As medidas adotadas para reduzir o consumo e as emissões de CO2 associadas são baseadas na redução de fricção, melhora dos processos de combustão e uso de materiais leves.
Até 50% da fricção mecânica dentro do motor é causada pelo pistão e pistão/cilindro. No futuro, os desafios mecânicos e térmicos que enfrentam os componentes de motor irão aumentar ainda mais, como resultado das estratégias de redimensionamento, tais como o deslocamento reduzido e um menor número de cilindros.
Com o seu design inovador e as propriedades do material, os pistões de aço são predestinados a motores muito compactos com amplas reservas de potência. Graças à alta resistência do material, os pistões de aço podem ser projetados com alturas menores e paredes mais finas do que os de alumínio. Assim, a altura de compressão do pistão foi reduzida em cerca de 30% tanto para a adaptação de espaço quanto para os benefícios de redução de peso.

Outras vantagens do aço incluem a sua expansão térmica mais baixa (comparada com o alumínio) e a baixa condutividade térmica. Essas características por sua vez, impulsionam a capacidade de ignição e reduzem o período de combustão. Desta forma, a eficiência termodinâmica do motor é visivelmente melhorada, resultando em reduções sensíveis tanto no consumo de combustível como de emissões.
Os pistões de aço da KS Kolbenschmidt consistem de um forjamento e são formadas usando a patenteada técnica inovadora, a qual produz uma passagem selada do líquido de arrefecimento. A resultante parede mais fina entre a passagem do líquido de arrefecimento e a zona de calor do pistão é o segredo para um arrefecimento eficiente.
A inovação dos pistões de aço presente no motor V6 diesel da Mercedes-Benz E-Class ajuda a reduzir o consumo de combustível em mais de 3%, documentando o elevado nível do aço e as competências inovadoras dos fornecedores da indústria automobilística alemã e dos automóveis OEMs. Pistões de aço também são usados em motores de quatro cilindros da Mercedes-Benz.
 
O presente prêmio não é a primeira conquista pelos pistões de aço. No outono passado, a KS recebeu o MATERIALICA Design + Technology “Best of Award” por sua alta eficiência em CO2.