Motores Modulares FCA Famílias B e C (Pratola Serra)

Introdução

Em 1993 uma nova família de motores do grupo FIAT foi apresentada. Projeto inteiramente novo, sem conexão arquitetônica com seus antecessores, esses motores, chamados modulares, tinham como principal incumbência substituir os antigos motores Fiat e Alfa Romeo de duplo comando, especialmente os Lampredi Fiat e os Bialbero Alfa Romeo, além de ampliar a gama de opções para uso em automóveis de diferentes faixas de mercado, desde motores pequenos, aspirados, de baixa cilindrada, até motores maiores e mais potentes como os cinco cilindros turbo(gasolina) ou turbodiesel. Os motores quatro cilindros foram denominados “Família B” e os cinco cilindros, “Família C”. A arquitetura modular objetivava, além de produzir uma ampla gama de configurações, incluindo versões diesel, reduzir os custos de produção e das peças, beneficiando o consumidor final. Desde então, passou a equipar automóveis Fiat, Alfa Romeo, Lancia e, por último, Jeep. Foram também utilizados por Opel, Saab e Cadillac.

A Planta de Pratola Serra

A Planta, Fabbrica Motori Automobilistici (FMA), onde os novos motores passaram a ser produzidos, está situada em Pratola Serra, comuna italiana da província de Avellino, Campânia. Substituiu a antiga fábrica da joint venture Alfa Romeo/Nissan, a Alfa Romeo Nissan SpA, onde eram fabricados os Arna.

A planta original foi totalmente remodelada e modernizada, recebendo importantes certificações internacionais, como ISO 14001, ISO TS 16949, ISO 50001, e o prêmio de primeiro nível (Nível Bronze e Nível Prata) na aplicação de metodologias WCM (World Class Manufacturing) que certificam o nível de excelência da fábrica e de seus produtos. Sua capacidade de produção é de cerca de 600.000 motores/ano.

Desenvolvimento

Com foco na versatilidade e redução de custos, os blocos foram criados em versões de quatro e cinco cilindros com especificações semelhantes, quase todos em ferro fundido, exceção do  quatro cilindros de 1742cc turbo e do quatro cilindros diesel de 2143cc, feitos em alumínio, principalmente para redução do peso e do consumo, mas também por melhor se adequar à sobrealimentação. Algumas versões possuem eixos contra rotativos para reduzir as vibrações. Os pistões de alumínio têm saias de grafite para reduzir o atrito interno do motor.

Os cabeçotes são produzidos em liga de alumínio. As versões a gasolina possuem bomba de refrigeração integrada e câmaras de combustão com um ângulo de 47 ° entre as válvulas. Os turbodiesel têm um design de câmara de combustão plano, diferente.

A grande maioria das versões tem uma configuração DOHC com tuchos hidráulicos, acionando quatro válvulas por cilindro. As exceções são o 1.4 12V, também com tuchos hidráulicos, mas SOHC, acionando três válvulas por cilindro, e os turbodiesel 1.9 8V e 2.4 10V, também SOHC, com tuchos mecânicos, acionando duas válvulas por cilindro. Os motores a gasolina 1750 TBi e a diesel Multijet 16V apresentam tuchos hidráulicos com balancins rolantes. Algumas versões apresentam temporização de válvula variável (VVT). O acionamento é feito por correia dentada.

Além do VVT, algumas versões também apresentam coletor de admissão de comprimento variável (VIS).

Versões para os Alfa Romeo até o ano de 2009 usam o sistema de ignição Twin Spark, com duas velas por cilindro. Há também uma versão quatro cilindros 2.0 L (1.970 cc) com injeção direta, usado apenas nos Alfa Romeo, chamado JTS.

No Brasil, os motores a gasolina de cinco cilindros equiparam as linhas Marea  sedan e perua (Marea Weekend) entre 1998 e 2006, incluindo um 2.0 20V com VVT desativado (125 CV) para menor tributação, 2.0 20V VVT (140 CV), 2.4 20V com VVT e VIS (157 CV) e um Turbo 2.0 20V. Uma versão levemente atualizada do 2.4 20V também foi usada no Stilo Abarth, com 165 CV. E também um quatro cilindros, 1.8 16V, equipou a linha Marea e Brava.

Características técnicas

Os motoresde quatro e cinco cilindros possuem características semelhantes entre si. O bloco é em ferro fundido e o cárter em alumínio. Algumas versões são dotadas de sistemas integrais de balanceamento das forças residuais por meio de eixos contra rotativos. Os pistões, em liga de alumínio, possuem revestimento de grafite para limitar o atrito de deslizamento, garantindo maior confiabilidade e maior desempenho mecânico. Da mesma forma, o sistema de lubrificação é equipado com trocador de água/óleo nas versões aspiradas, enquanto nas versões sobrealimentadas existe um trocador de ar/óleo externo.

Os cabeçotes, em liga de alumínio, integram a bomba de refrigeração, possuem câmaras de combustão com perfil de teto levemente assimétrico e com ângulo de 47 graus entre as válvulas. Os turbodiesel 1.9 8V e 2.4 10V possuem uma forma diferente das câmaras, possuindo duas válvulas de admissão, estas últimas são paralelas e perpendiculares ao plano da cabeça do cilindro.

Distribuição: Em geral, é de duplo comando, sendo os tuchos hidráulicos autoajustáveis ​​com canais antiesvaziamento. Os turbodiesel de duas válvulas por cilindro diferem porque, tendo as válvulas alinhadas, possuem um único eixo de comando de válvulas no cabeçote e tuchos mecânicos. Em algumas versões, a distribuição é equipada com um variador de fase VVT, ​​controlado eletronicamente, para garantir o máximo desempenho em uma ampla faixa de uso. A adoção de tuchos hidráulicos torna esses motores muito silenciosos, além de evitar a verificação e ajuste periódico da folga. O sistema de distribuição é controlado por uma correia dentada e, como a correia para serviços auxiliares, é equipado com tensionadores automáticos com amortecedores. Algumas versões têm coletores de admissão de comprimento variável (VIS), controlados eletronicamente. O variador de fase permite otimizar a fase de enchimento das câmaras de combustão, aumentando a eficiência térmica do motor e obtendo uma curva de torque mais ampla e regular. O motor assume um comportamento elástico capaz de ser explorado em baixas rotações, operando com excelente regularidade mesmo em marcha lenta. Os coletores de geometria variável aumentam a eficiência volumétrica do motor garantindo maior desempenho em todas as velocidades.

Todos os blocos e aplicações por ordem crescente de cilindrada

4 cilindros, 1370 cc (1.4), 12V, gasolina: Fiat Bravo, Brava e Marea; Lancia Y

4 cilindros, 1370 cc (1.4), 16V, Twin Spark, gasolina: Alfa Romeo 145 e 146

4 cilindros, 1598 cc (1.6), 16V, Twin Spark, gasolina: Alfa Romeo 155, 145, 146, 156 e 147

4 cilindros, 1598 cc (1.6), 16V, Multijet, diesel: Fiat Grande Punto, Bravo II, Doblò, Linea, 500L, 500X e Tipo; Lancia Musa e Delta III; Alfa Romeo MiTo e Giulietta

4 cilindros, 1598 cc (1.6), Common Rail, diesel: Opel Combo D

4 cilindros, 1742 cc (1.8), 16V,  T-Jet, gasolina: Lancia Delta III

4 cilindros, 1742 cc (1750), 16V, TBI, gasolina: Alfa Romeo 159, Brera, Giulietta, 4C

4 cilindros, 1747 cc (1.8), 16V, gasolina: Fiat Bravo I, Brava, Marea, Punto II, Barchetta, Coupé, Stilo; Lancia Dedra, Delta II e Lybra

4 cilindros, 1747 cc (1.8), 16V, Twin Spark, gasolina: Alfa Romeo 155, 145, 146, GTV, Spider, 156, GT

4 cilindros, 1910 cc, (1.9), D/TD/JTD/Multijet, diesel: Fiat Bravo I, Brava, Marea, Multipla, Palio Strada, Punto, Stilo, Doblò, Idea, Grande Punto, Sedici, Bravo II; Lancia Lybra, Musa, Delta III (twinturbo); Alfa Romeo 145, 146, 156, 147, GT, 159

4 cilindros, 1910 cc (1.9), Common Rail, diesel: Opel Astra, Zafira; Saab 9-3, 9-5; Cadillac BLS

4 cilindros, 1956 cc (2.0), Multijet/Multijet 2, Diesel: Fiat Bravo II, Sedici rst, Freemont, Doblò, Ducato, Toro; Lancia Delta III; Alfa Romeo 159, Spider, Brera, Giulietta; Jeep Cherokee KL (2018), Renegade, Compass

4 cilindros, 1956 cc (2.0), Common Rail, Diesel: Opel Astra, Insignia;  Saab 9-5

4 cilindros, 1970 cc (2.0), 16V, Twin Spark/JTS, gasolina: Alfa Romeo 155, 145, 146, GTV, Spider, 156, 166, 147, GT

5 cilindros, 1998 cc (2.0), 20V, gasolina: Fiat Bravo I, Marea, Coupé; Lancia K, Lybra, Thesis

5 cilindros, 1998 cc (2.0), 20V, Turbo, gasolina: Fiat Marea (Brasil), Coupé

4 cilindros, 2143 cc (2.2), Multijet II, diesel: Alfa Romeo Giulia, Stelvio; Jeep Wrangler JL

4 cilindros, 2184 cc (2.2), Multijet II, diesel: Jeep Cherokee KL (2015-2018)

5 cilindros, 2387 cc (2.4), TD/JTD/Multijet, diesel: Fiat Marea, Croma (194); Lancia K, Lybra, Thesis; Alfa Romeo 156, 166, 159, Brera, Spider

5 cilindros, 2446 cc (2.4), 20V, gasolina: Fiat Marea (Brasil), Stilo; Lancia K, Lybra Protecta, Thesis

Curiosidades

Em 2010, o grupo chinês GAC iniciou, na China e sob licença, a produção dos motores Pratola Serra 1.8 e 2.0 Twin Spark 16V (Alfa Romeo) com a marca VTML. Todavia, esses motores sofreram modificações e se tornaram configurações únicas, combinando um cabeçote com vela simples (uma por cilindro) do VFD 1.8 16V aos blocos do motor Twin Spark 1747 e 1970 cc, este último com eixos contra rotativos, mantendo os níveis de potência do Twin Spark 16V original. Embora esses motores tenham sido descontinuados no mercado europeu em favor do motor a gasolina 1.4 MultiAir Turbo, eles foram atualizados posteriormente com turbocompressores e com temporizador de válvula dupla variável (DCVVT) e desde 2016 são usados em automóveis Trumpchi.

Comentários Finais

Os motores modulares Pratola Serra são reconhecidos como alguns dos melhores e mais eficientes motores da indústria automobilística. Além da potência disponível, são econômicos dentro de cada faixa de cilindrada, requerem pouca manutenção e são duráveis, se bem mantidos.

No Brasil, em final dos anos 90 e anos 2000, sofreram com manutenções deficientes e inadequadas, além de uso fora das especificações. Os que os utilizaram respeitando as especificações de fábrica, donos de Fiat Marea, Brava e Stilo e Alfa Romeo 145, 155, 156 e 147 puderam se deleitar com sua potência, elasticidade, economia e baixo índice de vibrações. Atualmente algumas de suas melhores qualidades são reconhecidas por aqui nos Jeep Renegade e Compass Turbodiesel e Fiat Toro Turbodiesel. Ao que tudo indica, terão ainda vida longa, mesmo com o advento dos automóveis elétricos.

Referências

1) alchetron.com: Fiat Pratola Serra Modular Engines

2) fcagroup.com

3) hyperleap.com: Fiat Pratola Serra modular engines

4) Wikipedia: Motori Modulari Fiat Pratola Serra