RODRIGO HENRIQUE PAVANI

ANLISE DAS VANTAGENS E DESVANTAGENS NO USO DO GS NATURAL EM VECULOS DE PASSEIO

So Caetano do Sul

2012

RODRIGO HENRIQUE PAVANI

ANLISE DAS VANTAGENS E DESVANTAGENS NO USO DO GS NATURAL EM VECULOS DE PASSEIO

Monografia apresentada ao curso de Ps Graduao em Engenharia Automotiva, da Escola de Engenharia Mau do Centro Universitrio do Instituto Mau de Tecnologia para obteno do ttulo de Especialista.

Orientador: Prof. Mauro Andreassa

So Caetano do Sul

2012

Pavani , Rodrigo Henrique Anlise das Vantagens e Desvantagens no uso do Gs Natural em Veculos de

Passeio/Rodrigo Henrique Pavani. So Caetano do Sul, SP: CEUN-EEM, 2012. 88p.

Monografia Especializao em Engenharia Automotiva. Escola de Engenharia Mau do Centro Universitrio do Instituto Mau de Tecnologia, So Caetano do Sul, SP, 2012.

Orientador: Prof. Mauro Andreassa

I. Pavani, Rodrigo Henrique II. Instituto Mau de Tecnologia III. Ps Graduao IV. Especializao em Engenharia Automobilstica V. Anlise das Vantagens e Desvantagens no uso do Gs Natural em Veculos de Passeio.

LISTA DE ILUSTRAES

Figura 1 Formas de Associao do gs natural .................................................................... 17 Figura 2 Faixas das reservas do Pr-Sal ................................................................................ 29 Figura 3 Poos encontrados no Pr-Sal e suas respectivas profundidades ............................ 30 Figura 4 Componentes principais de um sistema de converso de 3 gerao .................... 46 Figura 5 Sistema de injeo de gs natural com galeria de injetores sequenciais ................. 51 Figura 6 Kit completo de converso de 5 gerao ............................................................... 53 Figura 7 Emisses e consumo de combustvel de motor convencional ciclo Otto de combusto interna ..................................................................................................................... 70 Figura 8 Mecanismo de formao dos poluentes NOx, CO e HC em um motor ciclo Otto a quatro tempos ........................................................................................................................... 73 Figura 9 Comparao por tipo de combustvel das frotas inspecionadas em 2010 e 2011 ... 74 Figura 10 Equao de combusto do Metano ........................................................................ 80 Figura 11 Equipamento de anlise de combusto ................................................................. 82

LISTA DE GRFICOS

Grfico 1 Reserva para produo (R/P) e distribuio das reservas provadas de petrleo por regio ....................................................................................................................................... 20

Grfico 2 Reserva para produo (R/P) e distribuio das reservas provadas de gs natural por regio ................................................................................................................................. 23

Grfico 3 Evoluo das reservas provadas de gs natural ..................................................... 26 Grfico 4 Distribuio das reservas provadas de gs natural por unidades da Federao .... 26 Grfico 5 Evoluo do balano do gs natural no Brasil 2000-2011 .................................... 27 Grfico 6 Composio da oferta de gs natural Jan/00 a Maio/11 ..................................... 28 Grfico 7 Limites de emisses at a fase PROCONVE L6 ................................................... 67 Grfico 8 Mdias de emisses de CO em marcha lenta de veculos leves ............................ 75 Grfico 9 Mdias de emisses de HC em marcha lenta de veculos leves ............................ 77

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Composio do Gs Natural ................................................................................... 16 Tabela 2 Reservas provadas de petrleo ............................................................................... 19 Tabela 3 Reservas provadas de gs e petrleo ...................................................................... 21 Tabela 4 Reservas provadas de gs natural ........................................................................... 22 Tabela 5 Dados dos principais mercados mundiais de GNV ................................................ 33 Tabela 6 Evoluo da frota brasileira de GNV...................................................................... 34 Tabela 7 Participao dos Estados nas converses de GNV 1 semestre de 2010 ............ 34 Tabela 8 Descritivo dos kits de converso conforme a gerao ............................................ 40 Tabela 9 Empresas e sistemas de converso detentores de CAGN no Brasil ....................... 43 Tabela 10 Preo mdio da gasolina C ao consumidor, segundo as Regies da Federao 2002 a 2011 .............................................................................................................................. 56 Tabela 11 Preo mdio do etanol hidratado ao consumidor, segundo as Regies da Federao 2002 a 2011 .......................................................................................................... 57 Tabela 12 Preo mdio do GNV ao consumidor, segundo as Regies da Federao 2002 a 2011 .......................................................................................................................................... 58 Tabela 13 Estimativa de custo para cada tipo de combustvel .............................................. 60 Tabela 14 Fatores mdios de emisso de veculos leves novos ............................................ 64 Tabela 15 Limites mximos de emisso de poluentes para veculos automotores leves de passageiro ................................................................................................................................. 67 Tabela 16 Limites mximos de poluentes para veculos leves comerciais e com massa de referncia menor que 1700 kg .................................................................................................. 68 Tabela 17 Reduo de emisses de poluentes com uso de GNV em relao gasolina e etanol ........................................................................................................................................ 74

Tabela 18 Mapa de avano tpico de um motor movido a GNV ........................................... 83

LISTA DE ABREVIATURAS

ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas ANFAVEA - Associao Nacional dos Fabricantes de Veculos Automotores ANP - Agncia Nacional do Petrleo, Gs Natural e Biocombustveis CADE Conselho Administrativo de Defesa Econmica CAGN - Certificado Ambiental para o uso do Gs Natural em Veculos Automotores CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental CIDE - Contribuio de Interveno no Domnio Econmico CNE - Comisso Nacional de Energia CNPE - Conselho Nacional de Poltica Energtica CNTP - Condies Normais de Temperatura e Presso CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente CONTRAN - Conselho Nacional de Trnsito CRI - Certificado de Registro de Instalador DNC - Departamento Nacional de Combustveis ECU - Electronic Control Unit EGR - Exhaust Gas Recirculation GLP - Gs Liquefeito de Petrleo GNV- Gs Natural Veicular IANGV - International Association for Natural Gas Vehicles IBAMA - Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovveis ICMS - Imposto sobre Circulao de Mercadorias e Prestao de Servios INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial IPVA - Imposto sobre a Propriedade de Veculos Automotores MF - Ministrio da Fazenda MINFRA - Ministrio da Infra-Estrutura MMA - Ministrio do Meio Ambiente MME - Ministrio de Minas e Energia MTBE - Metil tert-Butil ter OBD - On Board Diagnosis OEM - Original Equipment Manufacturer OPEP - Organization of the Petroleum Exporting Countries PLANGS - Plano Nacional de Gs Natural PMI - Ponto Morto Inferior PMS- Ponto Morto Superior PROCONVE - Programa de Controle de Poluio do Ar por Veculos Automotores RENAVAM - Registro Nacional de Veculos Automotores RMSP - Regio Metropolitana de So Paulo

SUMRIO

1 INTRODUO ................................................................................................................... 11 1.1 Tema e Delimitao do Tema ............................................................................................. 12 1.2 Formulao do Problema .................................................................................................... 12 1.3 Hipteses de Estudo ........................................................................................................... 12 1.4 Objetivos ............................................................................................................................. 12 1.5 Justificativa do Tema .......................................................................................................... 13 1.6 Referencial Terico ou Teoria de Base .............................................................................. 13 1.7 O Gs Natural Veicular e os sistemas do motor ................................................................. 14 2 HISTRICO DO GS NATURAL ................................................................................... 15 2.1 Caractersticas do Gs Natural ........................................................................................... 15 2.2 Disponibilidade de Combustveis Fsseis no Mundo ........................................................ 17 2.3 Produo e Reservas de Gs Natural .................................................................................. 21 2.4 Histrico do Gs Natural no Brasil..................................................................................... 24 2.5 Pr-Sal ................................................................................................................................ 29 3 GS NATURAL VEICULAR NO BRASIL .................................................................... 31 3.1 Poltica Nacional da Comercializao de Gs Natural Veicular ........................................ 35 4 SISTEMAS DE CONVERSO .......................................................................................... 37 4.1 Sistemas de Converso com CAGN ................................................................................... 40 4.2 Sistemas de Converso de 3 e 5 Gerao ........................................................................ 45 4.3 Consideraes sobre os Sistemas de Converso ................................................................ 51 5 ASPECTOS ECONMICOS ............................................................................................. 55 5.1 Amortizao de Investimento do Sistema de Converso ................................................... 59 6 ASPECTOS AMBIENTAIS ............................................................................................... 62 6.1 Programa de Controle de Poluio do Ar ........................................................................... 64 6.2 Poluio Gerada por veculos leves ciclo Otto ................................................................... 70 7 DESEMPENHO DO MOTOR A GNV ............................................................................. 78 8 CONCLUSO ...................................................................................................................... 85

RESUMO

A utilizao de combustveis alternativos na alimentao de motores de combusto interna uma prtica antiga. Na Frana por volta do ano de 1801, uma patente foi requerida para mistura de gases equivalentes ao gasognio para alimentar um motor. Na dcada de 20 motores movidos a gs natural j funcionavam no norte da Itlia. Em 1935, na Alemanha, surgiu o primeiro veculo alimentado com gs.

O gs natural surgiu como atividade econmica no cenrio mundial no incio do sculo XX, desenvolvendo-se de forma irregular nas diversas regies do mundo. Investimentos na construo de gasodutos na Europa, Amrica do Norte e grandes descobertas na Amrica do Sul evidenciaram a importncia do gs natural. As constantes altas nos preos dos combustveis fsseis e a questo ambiental cada vez mais preocupante em todo o globo terrestre tambm impulsionaram a demanda por um combustvel de baixo impacto ambiental. Neste cenrio, o gs natural tornou-se uma valiosa alternativa aos combustveis que j conhecemos.

Palavras-chave: Gs Natural Veicular; GNV; Vantagens e Desvantagens do uso de GNV.

ABSTRACT

The use of alternative fuels for feeding internal combustion engines is an ancient practice. In France around the year 1801, a patent was applied for mixing gases equivalent to the syngas to power an engine. In the 20's engines powered by natural gas already worked in northern of Italy. In 1935 in Germany emerged the first vehicle powered by natural gas.

The natural gas has emerged as an economic activity on the world stage in the early twentieth century, being developed unevenly in different regions of the world. Investments in the construction of gas pipelines in Europe, North America and major discoveries in South America showed the importance of natural gas. The constant increases in fossil fuel prices and the environmental issue of growing concern across the globe also boosted demand for a fuel with low environmental impact. In this scenario, natural gas has become a valuable alternative fuels we already know.

Keywords: Natural Gas Vehicle; NGV; Advantages and Disadvantages of NGV

11

1 INTRODUO

Nos ltimos anos, temos observado o crescimento acentuado da frota mundial de veculos. A possibilidade cada vez mais concreta da escassez das reservas mundiais de combustveis fsseis e o aumento dos problemas climticos foraram a procura por combustveis alternativos. Neste contexto, o gs natural surgiu como uma alternativa interessante aos

combustveis j existentes (gasolina, diesel e lcool). Composto predominantemente por metano, descobertas recentes de novas reservas, inclusive no Brasil, tem aumentado sua disponibilidade no mercado mundial. Nesse sentido o uso do gs natural veicular (GNV) vem crescendo ano aps ano em todo o mundo. (BARBOSA, 1997).

No Brasil o uso do GNV comeou por volta de 1991 com a portaria do Ministrio da Infra-estrutura liberando o uso de GNV para txis. Depois desse perodo foi liberada a converso de veculos de uso particular em oficinas credenciadas pelo INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia). Essa nova resoluo possibilitou ao usurio comum optar pela converso e receber um incentivo do governo estadual no tocante a reduo do valor do IPVA (Imposto Propriedade Veculos Automotores). Esses consumidores que optaram pelo uso do GNV, focaram na economia de combustvel no se preocupando com a diminuio no desempenho do motor causado pela inadequada razo de compresso que limita sua eficincia volumtrica. Nesse perodo foram desenvolvidos kits de converso de ltima gerao, possibilitando um aumento no desempenho, diminuio nos ndices de poluentes e melhora no consumo de combustvel.

Sabe-se que o GNV prejudicial aos componentes do motor mais precisamente nas sedes das vlvulas e o sistema de ignio (velas e bobina de ignio). Hoje, com vrias matrias primas disponveis no mercado, novos componentes so utilizados para aumentar a durabilidade do conjunto.

Analisando os aspectos econmicos, polticos, tcnicos e climticos ainda h muito que se discutir e analisar quanto ao uso do GNV como combustvel alternativo.

12

1.1 TEMA E DELIMITAO DO TEMA

Anlise das vantagens e desvantagens no uso do gs natural em veculos de passeio.

1.2 FORMULAO DO PROBLEMA

O estudo comparativo do uso do gs natural veicular poder contribuir para a anlise de fator de deciso do consumidor?

1.3 HIPTESE DE ESTUDO

Podemos concluir que fatores econmicos e novas descobertas de reservas de gs natural fizeram com que ele se tornasse uma alternativa aos combustveis existentes. A flutuao nos preos dos combustveis criou uma insatisfao nos consumidores que em busca de reduo de custos optaram por converter ou comprar um carro movido a GNV. Mas, a desinformao dos consumidores ao uso do GNV como substituto dos combustveis atuais pode atrasar seu completo desenvolvimento. Os rgos governamentais e empresas ligadas a rea de gs tem buscado melhorar as informaes referentes ao uso do GNV. Hoje em dia, vrios sites do governo, empresas privadas ou mesmo fruns, discutem o assunto e tentam informar melhor o consumidor quanto ao funcionamento e o custo do GNV como combustvel alternativo.

1.4 OBJETIVO

Este trabalho enfocar no entendimento das vantagens e desvantagens no uso do gs natural veicular como substituto aos combustveis fsseis existentes. Isso ir contribuir como fator de deciso para se converter um veculo para GNV ou manter suas caracteristicas originais. O aumento da preocupao com questes ambientais trouxe ao cenrio mundial a busca por um combustvel alternativo que pudesse substituir com qualidade os combustveis j existentes. Nesse cenrio, o gs natural aparece como uma alternativa promissora.

13

1.5 JUSTIFICATIVA DO TEMA

A anlise das vantagens e desvantagens do uso de GNV veicular de grande relevncia, pois a crescente demanda por combustveis fsseis no mundo e a possibilidade de escassez desses combustveis fez com que a matriz energtica de muitos pases mudasse. A questo ambiental e o fator econmico colocou o gs natural como alternativa importante aos combustveis existentes. No Brasil, as oscilaes nos preos dos combustveis por diversos fatores e novas descobertas de reservas pelo pas fez com que a procura pelo gs aumentasse.

1.6 REFERENCIAL TERICO OU TEORIA DE BASE

Realizar uma anlise das literaturas existentes e informaes disponveis nos rgos relacionados ao gs natural de forma a entender as vantagens e desvantagens no uso do gs natural veicular. Com isso, pretende-se mostrar a participao do GNV no mercado mundial de combustveis.

Valiante (2006, p.1), demonstra o surgimento do gs natural como um combustvel alternativo promissor:

[...] O constante aumento de demanda por fontes de energia iniciada pela Revoluo Industrial na metade do sculo XVIII, aliado ao decorrente impacto ambiental e possibilidade de escassez de recursos, tornaram evidente sociedade a necessidade de busca por fontes de energia alternativas e menos poluentes. O mercado do Petrleo e derivados - maior fonte de energia no renovvel do planeta vem sofrendo constantes impactos de fatores polticos e especulao de preos, reforando o interesse de diversos segmentos de indstria e mercado em pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias com maior viabilidade de gerao de energia.

A participao do Gs Natural na matriz energtica mundial cada vez maior, substituindo fontes de energia outrora utilizadas. Em aplicaes veiculares, o combustvel representa alternativa ao Diesel, Gasolina e lcool, atravs de instalao de Sistema de Converso para uso de Gs Natural.

14

1.7 O GS NATURAL VEICULAR E OS SISTEMAS DO MOTOR

de conhecimento que a aplicao do gs natural em motores de combusto interna traz problemas relacionados a durabilidade de componentes do motor. Os itens que mais sofrem impacto no momento de uma converso, so os sistemas de exausto e de ignio. As converses irregulares ou com baixa qualidade tcnica podem intensificar os problemas causados ao motor e seus componentes.

Para qualquer equipamento, deve-se seguir uma rotina de manuteno preventiva a fim de assegurar que todo o sistema esteja em perfeito funcionamento. Essas manutenes devem ser feitas por pessoal qualificado e cerificado pelo INMETRO. A lista de revises fornecida pelo fabricante deve ser seguida.

Um dos problemas citados anteriormente quanto ao uso do GNV o desgaste acentuado das sedes de vlvulas, provocando seu afundamento e comprometendo o funcionamento do motor. Em casos extremos, a vlvula pode permanecer aberta ocasionando o choque entre vlvula e pisto. Esse problema tambm pode ser verificado quando usamos etanol e um dos motivos para essa ocorrncia a falta de lubricidade do combustvel queimado.

Por ser um gs o GNV no possui um bom fator de lubricidade, fato que prejudica o resfriamento da sede e das vlvulas do cabeote durante a admisso da mistura, causando o problema de desgaste. Para solucionar esse problema deve-se desenvolver um pacote de sede e vlvulas que suportem o uso do GNV, porm, para motores convertidos mais difcil fazer essa mudana. O uso de gasolina por alguns minutos nos veculos convertidos e durante seu funcionamento frio diminui a incidncia do desgaste. A gasolina tem um poder de lubricidade maior que o gs e durante a admisso resfria as vlvulas e as sedes.

O sistema de ignio tambm sofre desgaste com o uso do GNV. Devido a mistura mais pobre e por ser um gs, a centelha necessita de uma tenso maior para romper o dieltrico e inflamar a mistura. A tenso maior pode ocasionar o flash over na vela de ignio ou sobrecarregar bobina. A recomendao que se troque as velas na metade de sua vida til, ou mude para um modelo de maior durabilidade e eficincia de ignibilidade como as de Iridium e Platina evitando o fenmeno de back fire (queima do combustvel dentro do coletor e filtro de ar).

15

2 HISTRICO DO GS NATURAL

Registros antigos mostram que o gs natural foi descoberto no Ir entre 6000 e 2000 AC e que na Prsia, utilizavam o combustvel para manter aceso o fogo eterno, smbolo de adorao das seitas locais. Em 900 AC o gs natural (GN) j era conhecido na China e somente em 211 A.C que o pas comeou a extrair a matria-prima com o objetivo de secar pedras de sal. Os chineses usavam as varas de bambus para retirar o GN dos poos com profundidade de aproximadamente 1000 metros (PORTAL gasNATURAL).

J na Europa, o gs natural s foi descoberto por volta de 1659, no despertando interesse nos consumidores j que o gs resultante do carvo carbonizado town gas tinha uma grande aceitao, sendo o primeiro combustvel usado na iluminao de casas e ruas em 1790. Nos Estados Unidos, o primeiro gasoduto para fins comerciais entrou em operao na cidade de Fredonia, em Nova York, no ano de 1821, fornecendo energia para a populao na iluminao pblica e na preparao de alimentos.

O gs natural s passou a ser mais utilizado em larga escala na Europa no final do sculo XIX, quando da inveno do queimador de Bunsen (por Robert Bunsen) em 1885 que misturava o ar com o gs natural e de um gasoduto prova de vazamentos em 1890. Apesar de tudo, nessa poca a tcnica era desconhecida e os gasodutos s tinham alguns quilmetros, impedindo que o transporte de gs em grandes volumes fosse a longas distncias. Essas dificuldades impediram que o GN participasse do desenvolvimento industrial dominado pelo carvo e leo.

2.1 CARACTERSTICAS DO GS NATURAL

Segundo BARBOSA (1997), o gs natural uma mistura de diversos gases sendo o seu principal componente o metano (CH4) em concentraes que variam de 85% a 98% em volume. O gs natural possui outros hidrocarbonetos em menor proporo como etano, propano (C3H8) e butano (C4H10). Podem ser encontradas tambm pequenas propores de gases inertes como hidrognio, nitrognio e dixido de carbono, compostos de enxofre e gua, permanecendo no estado gasoso nas CNTP Condies Normais de Temperatura e Presso.

16

A Tabela 1, publicada pelo site GASNET (2007) mostra a composio tpica do gs natural em vrias regies do mundo, inclusive no Brasil.

Tabela 1 Composio do Gs Natural (Fonte: GASNET, 2007).

O gs metano possui uma estrutura molecular bem simples e estvel em comparao com a gasolina e leo diesel. Isto significa que essa estabilidade estrutural cria maior dificuldade de oxidao, baixa reatividade fotoqumica e alto ndice de octanas, necessitando de altas energias de ignio para realizar a combusto. A baixa reatividade fotoqumica, por sua vez, expressa a dificuldade de degradao das molculas de metano, pela ao da luz solar.

O gs natural pode ser encontrado em rochas porosas no subsolo terrestre ou martimo associado ao petrleo ou no. Ele o resultado da decomposio de materiais orgnicos oriundos da ao de micro-organismos, essa degradao se deu fora do contato do ar, a

17

grandes temperaturas e sob fortes presses. Na perfurao de um poo quando o gs natural extrado junto do petrleo ele chamado de gs associado.

Segundo VALIENTE (2006) Gs Natural no associado, ou proveniente de reservatrio produtor de gs: no reservatrio, est livre ou associado a quantidades insignificantes de leo, situao que justifica produzir somente o gs natural. O Gs Natural no associado o mais interessante do ponto de vista econmico, devido ao grande acmulo de Propano e de Hidrocarbonetos mais pesados. As maiores ocorrncias de gs na natureza so na forma no associada.

Gs Natural associado, ou proveniente de reservatrio produtor de petrleo: no reservatrio, est dissolvido no petrleo, ou sob a forma de capa, sendo sua produo determinada em funo da produo do petrleo. Caso a extrao do Gs Natural no seja interessante do ponto de vista econmico, o mesmo e novamente injetado na jazida ou ainda queimado, de maneira a evitar o acmulo de gases combustveis nas proximidades dos poos de petrleo. No Brasil, a maior reserva de GN so do tipo associado ao petrleo. A Figura 1 mostra as duas possibilidades de associao do gs natural.

Associado No Associado

Figura 1 Formas de associao do gs natural (Fonte: PETROBRAS, 2005).

2.2 DISPONIBILIDADE DE COMBUSTVEIS FSSEIS NO MUNDO

Segundo um relatrio da BP (British Petroleum) uma das maiores companhias de gs e leo do mundo os combustveis fsseis continuam dominando o consumo de energia do planeta, com um mercado de cerca de 87%. A energia renovvel continua crescendo, mas, hoje com um consumo global de somente 2%. No entanto, os combustveis fsseis esto mudando

18

tambm. O leo, ainda lidera o consumo, porm tem perdido mercado nos ltimos 12 anos. O carvo mais uma vez mostrou um crescimento mais rpido com uma consequncia nas emisses de carbono. A maior parte do crescimento ocorreu em pases emergentes, China sozinha com 71% do crescimento do consumo global de energia. O consumo nos pases da OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) declinou, liderado principalmente pelo Japo, em termos de volume o maior declnio mundial. Os dados tambm sugerem um crescimento global nas emisses de CO2 em 2011, porm menor que o valor de 2010.

De acordo com o relatrio BP Statistical Review of World Energy (06/2012) o consumo de energia primria cresceu 2,5% em 2011. Nos pases membros da OECD houve um decrscimo de 0,8%, o terceiro declnio nos ltimos quatro anos. O crescimento fora dos pases membros da OECD foi de 5,3%. O consumo global desacelerou em 2011 para todos os combustveis. O petrleo ainda o mais utilizado com 33,1% da energia consumida, mas, como foi mencionado acima, ele continua perdendo mercado pelo 12 ano consecutivo, esse dado o menor desde quando comeou essa pesquisa em 1965.

Atualmente, as reservas provadas de petrleo no mundo esto estimadas em 1,652 x 1012 de barris, suficiente para alcanar 54,2 anos de produo global, essas reservas podem atender a demanda mundial apenas at o ano de 2025. A produo de petrleo se divide geograficamente de maneira no uniforme, pois 48,1% das reservas comprovadas se localizam nos onze pases produtores de petrleo membros da OPEC (Organization of the Petroleum Exporting Countries): Arglia, Indonsia, Ir, Iraque, Catar, Kwait, Lbia, Venezuela, Nigria, Arbia Saudita e Emirados rabes Unidos. O restante das reservas comprovadas se dividem em Amrica do Norte (13,2%), Amrica do Sul e Central (19,7%) neste caso, com o aumento contnuo nas reservas da Venezuela e que sozinha possue (17,9%) das reservas comprovadas na Amrica do Sul e Central e o Brasil com (0,9%) propiciou o aumento no valor de R/P (Reserves to Production Ratio) para acima de 100 anos nessa regio. A Europa e Eurasia com (8,5%) seguida de frica com (8,0%) e finalmente sia Pacfico com (2,5%). Abaixo a Tabela 2 com as reservas provadas por cada regio do mundo. A produo global de petrleo cresceu 1,1 milhes de barris por dia em 2011.

19

Tabela 02 Reservas provadas de petrleo (Fonte: BP Statistical Review of World Energy, 06/2012).

20

O Grfico 1 abaixo mostra as reservas provadas por regio. possvel ver o aumento na regio da Amrica do Sul e Central, causada pelas novas descobertas de petrleo na Venezuela.

Grfico 1 Reservas para produo (R/P) e distribuio das reservas provadas de petrleo por regio. (Fonte: BP Statistical Review of World Energy, 06/2012).

21

2.3 PRODUO E RESERVAS DE GS NATURAL

A Tabela 3 compara as reservas de gs natural comprovadas com as reservas de petrleo e sua respectiva estimativa de duraco. De acordo com o relatrio BP Statistical Review of World Energy (06/2012) as reservas comprovadas de gs natural alcanaram 208,4 trilhes de m3

em 2011 enquanto as de petrleo alcaaram o valor de 1,652 trilhes de barris. Lembrando que um barril equivale a 158,98 litros.

Tabela 3 Reservas provadas de gs e petrleo (Fonte: BP Statistical Review of World Energy, 06/2012 bp.com/statisticalreview).

GS NATURAL PETRLEO RESERVAS

COMPROVADAS 208,4 Trilhes de m3 1,652 Trilhes de barris

DURAO DAS RESERVAS COMPROVADAS 63,6 anos 54,2 anos

Segundo BARBOSA (1997) as projees indicam que as reservas de gs natural devem durar mais que as reservas de petrleo. O consumo mundial de gs natural cresceu cerca de 2,2%. O crescimento do consumo foi a menor mdia em todas as regies menos na Amrica do Norte, onde os preos baixos levaram a um crescimento robusto. Fora da Amrica do Norte, o maior valor em volume de consumo foi da China com (21,5%), Arbia Saudita (13,2%) e Japan (11,6%). Estes aumentos foram parcialmente compensados pelo maior declnio j registrado no consumo de gs na Europa (-9,9%), impulsionado por uma economia fraca, alto preo do gs, tempo quente e num continuado crescimento de gerao de energia renovvel.

A produo global de gs natural cresceu 3,1%. Os Estados Unidos (7,7%) registrou o maior volume apesar dos baixos preos do gs e permaneceu como maior produtor do mundo. A produo tambm cresceu rapidamente no Qatar (25,8%), Rssia (3,1%) e Turcomenisto (40,6%), compensando os declnios na Lbia (-75,6%) e o Reino Unido (-20,8%). A Europa registrou o maior declnio na produo de gs com (-11,4%), devido a combinao de fatores como campos maduros, manuteno e o consumo regional fraco. (BP Statistical Review of World Energy, 06/2012 bp.com/statisticalreview).

22

Abaixo a Tabela 4 mostra as reservas provadas por cada regio do mundo. A produo global de gs natural cresceu 3,1% em 2011.

Tabela 4 - Reservas provadas de gs natural (Fonte: BP Statistical Review of World Energy, 06/2012 bp.com/statisticalreview).

23

No Grfico 2 abaixo, as reservas provadas de gs natural so suficientes para alcanar 63,6 anos de produo. As regies do meio-oeste (Pennsula Arbica, Ir, Iraque, Israel, Jordnia, Lbano, Siria) continuam com as maiores reservas 38,4% do total.

Grfico 2 Reservas para produo (R/P) e distribuio das reservas provadas de gs natural por regio. (Fonte: BP Statistical Review of World Energy, 06/2012 bp.com/statisticalreview).

24

As reservas comprovadas e os nveis de produo podem ser avaliados pela relao R/P. Um grande crescimento nas reservas do Turcomenisto elevou o R/P da Europa e Eurasia para 75,9 anos. Os pases da OPEC possuem as maiores reservas de gs registraram valores de R/P de 150 anos. Na Amrica do Sul as descobertas na Venezuela elevaram o valor de R/P da regio, onde a mesma sozinha supera os 100 anos. O Peru com valor de 31,1 anos seguido do Brasil com seus 27,1.

2.4 HISTRICO DO GS NATURAL NO BRASIL

A histria do gs natural no Brasil comea com a instalao das primeiras lmpadas a gs no Rio de Janeiro em 1854. Pouco depois, em 1873, o mesmo sistema de iluminao pblica, cujo gs era produzido a partir do carvo mineral, passa a ser instalado em So Paulo. Ao longo do sculo XX, as distribuidoras de gs canalizado tambm iniciam o uso de materiais como hulha e nafta para a produo de gs.

De forma modesta a utilizao do gs natural no Brasil comeou por volta de 1940, com as descobertas de leo e gs na Bahia, atendendo as indstrias do Recncavo Baiano. Depois de alguns anos, as bacias do Recncavo, Sergipe e Alagoas eram destinadas em quase sua totalidade para a fabricao de insumos industriais e combustveis para refinarias e para o Plo Petroqumico de Camaari. Na dcada de 80 criaram-se outros plos de produo como o de Rio Grande do Norte, criando um segundo plo de utilizao do gs, mais ao Norte da regio.

Segundo um relatrio da ANP (Indstria Brasileira de Gs Natural: Regulao Atual e Desafios Futuros de 2001), alm de o gs natural ser uma fonte recente no pas, a nica tradio de seu uso esteve localizada quase que exclusivamente na Bahia. At o incio da dcada de 1980, a produo em todo territrio nacional era insignificante. Uma segunda fase na histria do gs natural no Brasil inicia-se justamente nessa poca, quando a produo da Bacia de Campos tomou fora e rapidamente passou a produo do Recncavo Baiano, fato que ocorreu em meados de 1985. A descoberta de gs natural mesmo que associado ao petrleo, prximos aos maiores centros industriais e junto aos grandes mercados

25

consumidores (Rio de Janeiro e So Paulo), foi um fato que impulsionou a nova fonte de energia na regio Sudeste do pas, tirando a idia de produo regional.

Praticamente todo o crescimento da Bacia de Campos ocorreu entre 1981 e 1985. Seguido de um segundo incremento na produo de gs natural que ocorreu 10 anos depois, a partir de 1994. Tambm a partir de 1990, a produo brasileira de gs natural se estendeu a novas regies do pas, em locais bastantes distintos: nos litorais de So Paulo e do Paran, no meio da floresta Amaznica, nas costas do Cear e ao Sul do Esprito Santo. Em 1999 segundo o mesmo relatrio, mesmo com descobertas de novos campos, a Bacia de Campos continuava a responder por praticamente metade de toda a produo nacional de gs natural (exatamente 46% do total).

Em 1999 com a entrada em operao do gasoduto Brasil-Bolvia conhecido como GASBOL com 3150 quilmetros de extenso e finalizado em sua totalidade em 2010, com capacidade mxima para transportar 30 milhes de metros cbicos de gs natural por dia (nos dias de hoje equivale a metade do consumo brasileiro), houve um aumento expressivo na oferta de gs natural. Um aumento mais evidente ocorreu devido aos apages de 2001 e 2002, forando o governo a reduzir a participao das hidreltricas na matriz energtica brasileira e aumentar a participao das termoeltricas movidas a gs natural. Nos primeiros anos de operao com a oferta do produto, houve uma exploso no consumo fazendo com que sua participao superasse os 10% na matriz energtica nacional.

Segundo o anurio estatstico Brasileiro de Petrleo, Gs Natural e Bicombustveis 2012 da ANP as reservas brasileiras provadas de gs natural cresceram 8,6% para 459,4 bilhes de m3, levando o Brasil a 31 colocao na posio das maiores reservas provadas. Seguindo a tendncia do mercado mundial, houve um incremento na indstria brasileira de gs natural. O aumento de 5% na produo, para 24,1 bilhes de m3, esteve relacionado reduo de 27,7% das queimas e perdas e diminuio de 7,6% do volume reinjetado nos poos.

O Grfico 3 abaixo apresenta a evoluo das reservas provadas de gs natural por localizao.

26

Grfico 3 Evoluo das reservas provadas de gs natural - terra e mar (Fonte: ANP, 2012).

No Grfico 4 abaixo, possvel encontrar a distribuio das reservas provadas de gs natural por regies dos estados da Federao.

Grfico 4 Distribuio das reservas provadas de gs natural por unidades da Federao (Fonte: ANP, 2012).

27

possvel notar que o estado do Rio de Janeiro mantm a maior porcentagem de reservas provadas da Federao com 54,4%, devido a produo da Bacia de Campos. So Paulo com reservas provadas de 12,8% vem logo em seguida impulsionado pelas descobertas na Bacia de Santos no Pr-Sal, que segundo especialistas podem ultrapassar a produo da Bacia de Campos. O Estado do Amazonas tambm possui um nmero expressivo de reservas provadas dentro da Federao com 12,5%.

O Grfico 5, mostra a evoluo do balano do gs natural no Brasil no perodo de 2000-2011. Atualmente o pas tem cerca de 77,3 milhes m3/dia de gs natural. Desse volume, deve ser deduzido o valor de consumo prprio de 8,67 milhes m3/dia, queimas e perdas de 1,76 milhes m3/dia e 4,04 milhes m3/dia na reinjeo.

Grfico 5 Evoluo do balano do gs natural no Brasil 2000-2011 (Fonte: ANP, 2012)

28

Alm das reservas nacionais o Brasil importa gs natural de outros pases, principalmente da Bolvia atravs do gasoduto Brasi-Bolvia conhecido como GASBOL. Nesse ltimo balano o Brasil importou cerca de 10,48 milhes m3/dia. No Grfico 6 podemos observar a composio da oferta de gs natural perodo Janeiro 2000 a Maio de 2011.

Grfico 6 Composio da oferta de gs natural jan/00 a maio/11 (Fonte: ANP, 2012)

2.5 PR SAL

Segundo a PETROBRS (PETRLEO BRASILEIRA) o termo pr-sal refere-se a um conjunto de rochas localizadas nas pores marinhas de grande parte do litoral brasileiro. O termo pr-sal foi convencionado porque forma um intervalo de rochas que se estende por uma extensa camada de sal, que em algumas reas da costa atinge espessuras de at 2.000 metros. O termo pr utilizado devido que ao longo do tempo, essas rochas mencionadas acima foram sendo depositadas antes da camada de sal. A profundidade total dessas rochas, que a

29

distncia entre a superfcie do mar e os reservatrios de petrleo e gs abaixo da camada de sal, pode chegar a mais de 7.000 metros de profundidade.

As maiores descobertas de petrleo, no Brasil, foram feitas a pouco tempo pela Petrobrs na camada do pr-sal localizada entre os estados de Santa Catarina e Esprito Santo numa faixa de cerca de 800 km, onde foi encontrado grande volume de leo leve. Na Bacia de Campos, o leo identificado tem uma densidade de 28,5 API (American Petroleum Institute), baixa acidez e baixo teor de enxofre. Esses valores so caractersticas de um petrleo de alta qualidade e maior valor de mercado. A Figura 2 abaixo mostra a faixa de localizao do Pr-Sal.

Figura 2 Faixa das reservas do Pr-Sal (Fonte: Petrobras)

As reservas de petrleo do subsal, ou o petrleo da camada do pr-sal encontram-se em diferentes profundidades, variando 2000 a 3000m de lmina dgua antes de chegar ao leito marinho. No sub-solo do mar, a primeira camada de rochas sedimentares, a camada mais superficial, chamada de ps sal, j que encontra-se acima das rochas salinas. Como dito anteriormente no ps sal onde encontram-se as reservas petrolferas mais importantes, como a Bacia de Campos, que representava quase que a totalidade das reservas brasileiras at 2005. Abaixo desta primeira camada de rochas (ps-sal), encontra-se a camada de rochas

30

evaporticas, rochas salinas ou simplesmente camada de sal. Esta camada varia de algumas centenas de metros at 2 km de rochas salinas. Sob a camada de rochas salinas esto s rochas pr-sal, em que foram identificadas as primeiras reservas gigantescas do pr-sal, os campos de Tupi (hoje Lula), Iara e Parque das Baleias. A figura abaixo mostra os diversos poos encontrados e suas respectivas profundidades.

Figura 3 Poos encontrados no Pr-Sal e suas respectivas profundidades

O Pr-Sal considerado uma grande bacia petrolfera, mas, no se sabe se um conjunto de enormes campos petrolferos independentes, mas prximos, ou um nico campo gigantesco. Os mais otimistas avaliam que os campos possuem cerca de 200 a 300 bilhes de barris, caso esses campos sejam formado por um nico campo ou ainda se a extenso seja bem maior que a considerada. Acredita-se que o pr-sal pode extender-se at depois das 200 milhas martimas da Zona Econmica Exclusiva (ZEE) e o Brasil ter que reinvindicar a posse destas guas, consideradas internacionais.

O Pr-Sal trouxe uma mudana significativa no cenrio petrolfero brasileiro e mundial. As descobertas de novas reservas coloca o Brasil em posio de destaque entre os produtores de petrleo e gs. Nesse contexto, o gs natural contido nessas bacias e associado ao petrleo

31

eleva as expectativas dos pontos consumidores no Brasil, que podem impulsionar diversos setores da economia, entre eles, o setor do gs natural veicular.

3 GS NATURAL VEICULAR NO BRASIL

Segundo VALIENTE (2006) a busca por combustveis alternativos no Brasil comeou na dcada de 40 e se intensificou na dcada de 70, devido a crise mundial do petrleo. Havia poucas pesquisas sobre fontes nacionais de gs natural, fato que explica a falta de participao desse combustvel na matriz energtica da poca.

A primeira poltica efetiva para criao de um combustvel alternativo no Brasil se deu com o incio das pesquisas e utilizao de Biomassa proveniente da cana-de-acar como combustvel automotivo. Esse programa acabou sendo conhecido como Pr-lcool e foi criado em 14 de Novembro de 1975 em pleno governo do regime militar. As montadoras adaptaram seus veculos para que motor e componentes pudessem operar com lcool, a utilizao de lcool teve sucesso at o final da dcada de 90 quando perdeu os incentivos vindos do governo e com aumento do mercado internacional de acar refinado, fato que at hoje regula o preo do lcool combustvel. Hoje o combustvel usado nos veculos Flex (utiliza lcool e gasolina em qualquer proporo) e na frota remanescente de veculos movidos apenas a lcool.

Segundo o trabalho publicado no 3 Congresso Brasileiro de Petrleo e Gs IBP o gs natural iniciou no mercado de combustvel veicular na Itlia, na dcada de 1930, que manteve a liderana no mercado de converses at a dcada de 90, quando a Argentina, tradicional exportador de gs natural, decide incentivar o uso desse combustvel.

No Brasil em 1987, foi criado o PLANGS Plano Nacional de Gs Natural que foi desenvolvido pela CNE Comisso Nacional de Energia, que buscava a substituio do uso de combustveis fsseis lquidos. Neste perodo o Brasil importava cerca de 52% de petrleo refinado, sendo o diesel o combustvel que abastecia grande parte do transporte rodovirio brasileiro. Diante desse cenrio, criaram-se polticas para experimentos em transportes coletivos movidos a GNV (Gs Natural Veicular). Foram usados cerca de 150 nibus nas cidades de So Paulo e Rio de Janeiro, entretanto o experimento no foi bem sucedido devido a problemas que muitas vezes ocorrem at hoje, entre eles: a escassez de postos de

32

abastecimentos, baixa autonomia e tempo elevado de reabastecimento, diferena do custo de quilmetro rodado entre os combustveis no ser significativa e limitao na revenda do veculo usado.

Durante o perodo de 1990 a 1994, a taxa anual de crescimento do mercado de brasileiro de GNV foi de 115%. O consumo saltou de 2 milhes de m3/ano em 1990, para 45 milhes de m

3/ano em 1994. Em 1995, em funo da estabilizao da economia e dos preos dos combustveis, a demanda nacional pelo gs reduziu cerca de 14%. Os preos dos outros combustveis tiveram maior estabilidade comercial fazendo com que a converso de veculos para GNV ficasse pouco atrativa, resultando em um decrscimo nas converses. Nesse perodo o incentivo fiscal dado aos taxistas na compra de veculos zero km e a suspenso da garantia dada pelas montadoras aos veculos convertidos, contriburam para a estagnao do programa.

O governo mudou sua estratgia no ano de 1992, aumentando a participao do gs natural na matriz energtica brasileira de 2% para 12%. E dessa vez o uso de GNV no limitava-se na substituio de veculos a diesel, mas, sobretudo em veculos leves movidos a gasolina (o foco inicial eram os taxistas). No Estado do Rio de Janeiro ainda h outro grande incentivo a Lei n 3.335, de 29 de Dezembro de 1999, que estabelece cotas reduzidas (desconto de 75%, saindo de 4% para 1% do valor estimado do veculo) do imposto sobre a propriedade de veculos automotores IPVA, para os veculos que utilizem o gs natural como combustvel.

Em 1996 conhecida como a 3 fase do GNV, regulamentou-se a utilizao de GNV onde fosse possvel comercializ-lo e para qualquer tipo de veculo automotor. Os veculos tradicionalmente abastecidos com gasolina e lcool inclusos no uso de GNV foi viabilizado pelo diferencial de preos dos combustveis, fato que proporcionou uma relao de custo-benefcio favorvel ao GNV.

A quarta fase de 1997 at os dias de hoje, engloba as modificaes da fase anterior e uma maior percepo dos usurios quantos s vantagens do GNV como substituto dos combustveis convencionais, juntamente com a melhoria na malha de distribuio do GNV, aumento de postos de abastecimentos e crescimento da frota de veculos de transporte autnomo e frotistas em geral.

33

De acordo com dados coletados pela IANGV International Association for Natural Gas Vehicles (2012), a frota mundial de veculos convertidos para gs natural veicular se aproxima de 15.192.844. Os maiores mercados encontram-se no Ir e Paquisto que somados representam 37,6% do total da frota mundial. Na Amrica do Sul, Argentina, Brasil e Colmbia respectivamente com 26%. A Tabela 5 apresenta os dados dos principais mercados mundiais, o nmero de veculos convertidos para GNV e o nmero de postos de abastecimento que disponibilizam o combustvel.

Tabela 5 - Dados dos principais mercados mundiais de GNV (Fonte: IANGV, 2012).

Posio Pas N Veculos

GNV Frota Mundial

(%) N

Postos

1 Ir 2.859.386 18.8% 1.820 2 Paquisto 2.850.500 18.8% 3.300 3 Argentina 1.900.000 12.5% 1.902 4 Brasil 1.694.278 11.2% 1.719 5 ndia 1.100.000 7.2% 724 6 China 1.000.000 6.6% 2.120 7 Itlia 779.090 5.1% 858 8 Ucrnia 390.000 2.6% 324 9 Colmbia 348.747 2.3% 651

10 Tailndia 300.581 2.0% 458

Desde o decreto federal N 1.787/96 de 15 de Janeiro de 1996, autorizando o uso do GNV para veculos particulares a fim de estimular as converses e a expanso de seu uso para a frota de veculos convertidos aumentou ano a ano. A Tabela 6 mostra a evoluo das converses a partir do decreto federal ser institudo.

34

Tabela 6 Evoluo da frota brasileria de GNV (Fonte: GASNET, 2012).

Segundo LEROY (2008) a frota brasileira de veculos movidos a gs natural composta, atualmente, por txis, veculos leves de transporte de mercadorias, nibus e veculos particulares. O estado do Rio de Janeiro e So Paulo concentram as maiores frotas de veculos convertidos do pas. O setor de transporte o segundo no ranking de consumo de energticos no Estado, perdendo somente para o setor industrial. O nmero total da frota de veculos convertidos no Brasil chega a 1,7 milhes de unidades. Na Tabela 7 podemos observar a participao dos Estados na frota nacional de veculos.

Tabela 7 Participao dos Estados nas converses de GNV- 1 semestre de 2010 (Fonte: GASNET, 2012).

Estado Total % da Frota

Alagoas 18.459 1,20

Amazonas 177 0,00

Bahia 68.866 4,20

Cear 47.027 2,90

Distrito Federal 425 0,00

Esprito Santo 37.469 2,70

Gois 499 0,00

Mato Grosso 1.659 0,10

Mato Grosso do Sul 6.025 0,40

Minas Gerais 63.513 5,30

Ano Converso Frota

1996 892 4.800 1997 4.458 9.258 1998 9.400 18.658 1999 39.035 57.693 2000 87.224 144.917 2001 147.954 292.871 2002 156.564 449.435 2003 194.072 643.507 2004 183.891 827.398 2005 216.000 1.043.398 2006 261.423 1.304.821 2007 207.124 1.511.945 2008 76.386 1.588.331 2009 51.374 1.639.705 2010 54.573 1.694.278 2011 24.919 1.719.197

35

Para 60 0,00

Paraba 17.661 1,10

Paran 27.371 1,70

Pernambuco 46.364 3,30

Piau 218 0,00

Rio de Janeiro 737.571 40,60

Rio Grande do Norte 38.453 2,60

Rio Grande do Sul 40.594 2,50

Santa Catarina 69.672 3,70

Sergipe 20.974 1,20

So Paulo 382.896 24,70

No Especificado 21.002 1,80

Podemos dizer que de 2008 at agora houve um decrscimo expressivo nas converses para gs natural o que pode ser explicado pela declarao do Governo Federal de criar medidas de desestmulo ao aumento das converses de veculos. Na verdade o governo poderia criar polticas para fomentar a oferta de gs natural e tornar o seu preo competitivo em comparao aos combustveis existentes. Evitando prejuzos para investidores da indstria automotiva e distribuidores de Gs Natural Veicular.

O governo tem apoiado fortemente o uso do gs por indstrias e para co-gerao de energia. A promessa do Pr-Sal pode recompor esse cenrio desfavorvel e fortalecer o consumo de gs natural veicular. Ainda no est claro se estamos em uma nova fase do gs natural. As reservas provadas de gs natural descobertas no Pr-Sal, ainda em desenvolvimento e o aumento de gs natural proveniente da Bolvia e a dvida poltica que reca sobre esse pas podem mudar totalmente o cenrio de combustveis alternativos no Brasil.

3.1 POLTICA NACIONAL DA COMERCIALIZAO DE GS NATURAL VEICULAR

Segundo a InfoPetro (2009) a nova Lei do Gs aprovada pelo governo Federal como lei 11.909 de 2009 tem como objetivo definir um marco regulatrio para atividades como importao, regaseificao/liquefao, transporte e comercializao de gs natrual. Nesse contexto, a lei busca incentivar a entrada de novos investidores privados no segmento de transporte a partir da reduo dos custos de transao (riscos) associados aos contratos de capacidade.

36

O PLANGS Plano Nacional de Gs Natural foi desenvolvido pela CNE Comisso Nacional de Energia e buscava a substituio do Diesel para o transporte rodovirio, alm de iniciativas do setor de veculos leves. Nesse perodo o gs natural tinha participao de apenas 1,8% no consumo energtico do pas. A Resoluo 01/88 da CNE determinou o adiantamento do uso de Gs Natural no transporte coletivo para reduo do consumo de leo diesel.

As resolues 727/89 e 735/89 do CONTRAN Conselho Nacional de Trnsito autorizaram o uso de gs natural veicular em frotas de veculos novos ou usados, com motores ciclo Otto ou Diesel, instituiu a obrigatoriedade de apresentao de certificado de homologao de converso, expedido pelo INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial como parte do licenciamento do veculo.

A Portaria 107/91 do MINFRA Ministrio da Infra-Estrutura autorizou distribuidoras de combustveis a oferecer gs natural veicular, desde que obedecidas s normas do Departamento Nacional de Combustveis. Ainda em 1991, a portaria 222 do mesmo Ministrio liberando o uso de gs natural em txis e a Portaria 26 do Departamento autorizando a oferta de gs natural veicular em postos de combustveis.

A Portaria 553/92 do Ministrio de Minas e Energia autorizando o uso de gs natural veicular em veculos de cargas, txis e frotas de empresas, de servios pblicos e de nibus urbanos e interurbanos.

O Decreto 1787 de 12 de Janeiro de 1996 autorizou a utilizao de Gs Natural em veculos automotores e motores estacionrios.

H tambm a lei 3335 do Governo do Estado Rio de Janeiro, que estabelecem alquotas reduzidas de 1% no IPVA- Imposto sobre a Propriedade de Veculos Automotores. Isso incentivou o aumento das converses, transformando o estado na maior frota de veculos convertidos do pas.

possvel constatar que o mercado de gs natural veicular sofre grande dependncia da poltica econmica nacional e do nvel de confiana dos consumidores em relao a sua disponibilidade e preo.

37

4 SISTEMAS DE CONVERSO

Para que o GNV seja usado em um veculo com motor de combusto interna se torna necessrio adoo de um sistema de converso que possibilita o veculo funcionar com o combustvel original e o gs natural.

Segundo VALIENTE (2006), houve uma grande evoluo tcnica nos sistemas de converso de GNV para atenderem a maior rigidez nas regulaes de emisses de poluentes. Essa evoluo pode ser expressa como geraes dos kits de converso, atualmente a gerao mais evoluda atende as novas exigncias de emisses de poluentes e se adaptam perfeitamente em veculos com injeo eletrnica multiponto. Portanto, em termos tcnicos os sistemas de converso so divididos em cinco geraes.

O Sistema de Converso de 1 Gerao o que instalado em motores com carburadores mecnicos. Aps a reduo da presso do cilindro por meio de redutor de trs estgios, o Gs Natural flui atravs do misturador e aspirado por depresso no coletor de admisso do motor. Dois registros mecnicos - um para o funcionamento do motor em marcha lenta e outro para funcionamento do motor em carga - fazem o ajuste da mistura de Gs Natural com Ar de admisso. possvel ajustar a mistura ar/GNV por uma vlvula tipo agulha no regulador de GNV. Como no possuem nenhum controle eletrnico no motor, os veculos com Sistema de Converso do tipo Gerao 1 apresentam elevados ndices de emisses de poluentes e de consumo de combustvel, alm de prejudicar o rendimento trmico do motor. O uso desse tipo de sistema em motores com injeo eletrnica de combustvel altamente desaconselhvel, j que pode prejudicar o funcionamento do motor e seu desempenho.

O Sistema de Converso de 2 Gerao instalado em veculos com carburao mecnica e com injeo eletrnica do tipo monoponto (Possui somente um bico injetor). Este redutor possui regulagem da sensibilidade da membrana do 3 estgio e aps a reduo da presso do cilindro por meio dessa membrana, o gs natural flui atravs do misturador e aspirado por depresso no coletor de admisso do motor, similar ao sistema de 1 gerao. A diferena dos dois est na substituio do registro mecnico que ajusta a mistura para um motor de passo ou modulador de presso controlado eletricamente que faz o ajuste da mistura de gs natural com ar de admisso. Apesar da maior preciso no controle da quantidade de gs natural injetada no coletor de admisso do motor, os Sistemas de Converso de 2 Gerao, tambm apresentam

38

ndices de emisses de poluentes e de consumo de combustvel insatisfatrios, alm de continuarem com o menor rendimento trmico do motor em relao aos sistemas das geraes seguintes.

O Sistema de Converso de 3 Gerao utilizado exclusivamente em veculos com sistema de injeo eletrnica de combustvel e conversor cataltico de gases de escape (catalizador). O principio de reduo da presso do cilindro o mesmo dos demais sistemas, utilizando um redutor de trs estgios com liberao de fluxo de gs acionada eletronicamente. A regulagem da vazo de gs natural para o misturador feita por meio de atuadores e comandada eletronicamente por um processador em malha fechada, em funo do sinal emitido pelo sensor de Oxignio - sonda lambda - original do veculo. O misturador o ltimo componente do Sistema de Converso que o fluxo de Gs Natural atravessa, antes de ser aspirado por depresso no coletor de admisso do motor. Esse sistema possui o variador de avano do ponto de ignio que processa as informaes recebidas do mdulo de injeo eletrnica atravs de sensores que verificam a posio do eixo de virabrequim, reajustando o ponto de ignio durante a fase de combusto. Ou seja, por se tratar de um sistema mais moderno, essa adio de avano de ignio melhora a eficincia da combusto aumentando o desempenho do motor.

Quando o usurio decidir por usar o combustvel original, uma vlvula eltrica interrompe o fornecimento de gs quando selecionado a chave comutadora, da mesma forma que os sistemas de injeo monoponto tambm possuem uma vlvula eltrica para interromper o fornecimento do combustvel original quando o gs natural selecionado. Os sistemas de injeo multiponto tm essa funo realizada atravs de um emulador das vlvulas injetoras, conhecidos como bicos injetores, que impede que os mesmos injetem o combustvel e simula um sinal de funcionamento para a ECU - Electronic Control Unit. A unidade central de comando eletrnico tambm freqentemente denominada mdulo de comando da injeo eletrnica.

Devido maior preciso obtida pelo controle eletrnico de injeo de gs natural, quando comparados com os Sistemas de Converso das geraes anteriores, os sistemas da Gerao 3 promovem expressiva reduo dos ndices de emisses de poluentes e de consumo de combustvel, alm de reduo da perda de rendimento trmico do motor devido ao melhor controle do avano de ignio.

39

O Sistema de Converso de 4 Gerao utilizado exclusivamente em veculos com sistema de injeo eletrnica de combustvel e conversor cataltico de gases de escape. Nesta gerao, o gs natural deixa de ser aspirado por depresso no coletor de admisso do motor, sendo injetado por meio de sistema de injeo eletrnica - vlvula de fluxo contnuo, eliminando a necessidade do misturador de combustvel como acontecia nas geraes anteriores.

As demais caractersticas e componentes dos Sistemas de Converso da Gerao 4 so semelhantes aos utilizados nos Sistemas de Converso da Gerao 3. Neste caso o sistema de injeo eletrnica elimina o misturador e a aspirao por depresso no coletor de admisso, que melhora as caractersticas da mistura j que o gs passa a ser injetado no coletor de admisso, diminuindo a perda de fluxo causado pela restrio dos mescladores ou misturadores. Dessa maneira, o sistema apresenta reduo dos ndices de emisses de poluentes e de consumo de combustvel, alm de aumento de torque e potncia do motor em relao gerao anterior.

O Sistema de Converso de 5 Gerao utilizado exclusivamente em veculos com sistema de injeo eletrnica de combustvel e conversor cataltico de gases de escape. Neste tipo de sistema a grande diferena em relao aos Sistemas de Converso das geraes anteriores consiste na injeo de gs natural no coletor de admisso do motor, por meio de injetores de ltima gerao que so parecidos com os originais do veculo, ou seja, deixa de ser uma simples solenide e passa a atuar com um sistema de injeo eletrnica seqencial. Essa tecnologia garante maior preciso na qualidade da mistura e na quantidade de gs natural injetado. Os injetores modernos que so normalmente importados conseguem ter sua vazo diferenciada para cada tipo de cilindrada de motor, isso permite uma maior qualidade na mistura injetada comparado ao uso de misturador ar-gs natural.

As demais caractersticas e principais componentes dos Sistemas de Converso Gerao 5 so semelhantes aos utilizados nos Sistemas de Converso Gerao 4. O Sistema de injeo eletrnica sequencial em conjunto com uma calibrao de motor para GNV o mais avanado e preciso dos Sistemas de Converso na atualidade. Nessa gerao o veculo possui um mdulo de injeo eletrnica para o combustvel original e outro que controla as funes do GNV. Como o Sistema dispe de um mdulo dedicado ao GNV o mapa de avano de ignio

40

e de injeo so bem mais precisos que os de geraes anteriores o que lhe confere as melhores caractersticas de rendimento trmico e de emisses de poluentes. Essa gerao tambm consegue atender aos requisitos de auto-diagnose, conhecido como OBD (On Board Diagnosis). A Tabela 8 ilustra os avanos tecnolgicos dos kits de converso.

Tabela 8 Descritivo dos Kits de Converso conforme a gerao (Fonte: Rodags do Brasil)

4.1 SISTEMAS DE CONVERSO COM CAGN

A Resoluo N291 de 25 de Outubro de 2001 do MMA- Ministrio do Meio Ambiente o meio regulador dos Sistemas de Converses nacionais atravs do CAGN Certificado Ambiental para uso do Gs Natural em Veculos Automotores. O IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovveis e o PROCONVE

41

Programa de Controle de Poluio do Ar por Veculos Automotores so os responsveis pela emisso do certificado. O certificado emitido para cada modelo de conjunto de componentes do sistema de converso de gs e tambm para cada configurao de motor e combustvel usado originalmente. Esse certificado tem validade anual e pode ser renovado, desde que a empresa solicitante cumpra os procedimentos exigidos pelos rgos.

Ficam estabelecidos os seguintes prazos para o atendimento aos limites de emisso aplicveis ao Conjunto de Componentes do Sistema de GN em motores do Ciclo Otto, respeitando o patamar tecnolgico estabelecido nas fases do PROCONVE:

At noventa dias: os fabricantes e importadores de componentes de gs natural devero declarar os valores tpicos de emisses de gases poluentes para os veculos com sistema de GNV instalados, que atendam a Fase III do PROCONVE (veculos produzidos a partir de Janeiro de 1997), utilizando veculo/modelo mais representativo.

At doze meses: a empresa interessada em receber o CAGN, dever apresentar um veculo com seu Conjunto de Componentes do Sistema de GN para veculos do Ciclo Otto da Fase III do PROCONVE, homologado segundo as exigncias prescritas nas Resolues CONAMA N18, de 6 de Maio de 1986 e N 15, de 13 de Dezembro de 1995, e em conformidade com a configurao do seu patamar tecnolgico.

At vinte e quatro meses: os Conjuntos de Componentes do Sistema de GN para veculos do Ciclo Otto da Fase III do PROCONVE, sero homologados segundo a classe de volume de motor e combustvel, conforme alneas abaixo, e obedecidas s exigncias prescritas nas Resolues do CONAMA N 18, de 6 de Maio de 1986 e N 15, de 13 de Dezembro de 1995, e em conformidade com a configurao do seu patamar tecnolgico:

a) Classe A: at 1000 cilindradas; b) Classe B: de 1000 a 1500 cilindradas; c) Classe C: de 1500 a 2000 cilindradas; d) Classe D: de 2000 a 2500 cilindradas; e) Classe E: acima de 2500 cilindradas;

42

Aps trinta e seis meses: os Conjuntos de Componentes do Sistema de GN para veculos do Ciclo Otto da Fase III do PROCONVE, sero homologados seguindo as exigncias do CONAMA por marca, modelo e motorizao do veculo. A homologao dos Sistemas de Converso de GN dos veculos do ciclo Otto posteriores a Fase III do PROCONVE tambm feita segundo as normas que as regem, por marca, modelo e motorizao do veculo. Os nveis de emisso de poluentes do veculo com Sistema de Converso no devem superar os nveis de emisso obtidos pelo veculo antes da instalao do sistema, a exceo da emisso de Hidrocarbonetos Totais (HC).

Os ensaios para fins de obteno do CAGN para Conjunto de Componentes do Sistema de GN devero ser realizados no Brasil, em laboratrio vistoriado pelo IBAMA, ou credenciado pelo INMETRO, conforme as normas brasileiras e acompanhados por tcnicos do IBAMA. Os fabricantes ou os importadores devero informar com antecedncia mnima de trinta dias, a disponibilidade do veculo equipado com o sistema de converso de GN para a realizao dos ensaios. Os custos provenientes dos ensaios sero cobrados do fabricante ou importador no processo de homologao do Conjunto de Componentes de GN.

O IBAMA poder requisitar uma amostra de lotes de Conjunto de Componentes do Sistema de GN, fabricados ou importados comercializados no Brasil, para fins de comprovao de atendimento as normas do PROCONVE. Caso seja constatado o no atendimento s exigncias da legislao, por parte do fabricante ou importador, o pedido de emisso do CAGN pode ser indeferido. Mesmo depois de recebido o CAGN, se for constatado irregularidades em atendimento legislao, o mesmo pode ser revogado e os lotes envolvidos recolhidos.

Para fins de controle, o fabricante ou importador dever enviar semestralmente ao IBAMA, relatrio do volume de vendas do Conjunto de Componentes do Sistema de GN comercializados no Pas. A instalao de Sistema de GN s poder ser feita por tcnico registrado no INMETRO para esse fim. A Tabela 9 apresenta a relao dos 58 Sistemas de Converso detentores do Certificado CAGN no Brasil, e os respectivos sistemas de injeo utilizados, conforme IBAMA (2012).

Tabela 9 Empresas e Sistemas de Converso detentores de CAGN no Brasil (Fonte: IBAMA, 2012).

43

1 - RODAGS DO BRASIL SISTEMAS A GAS LTDA. Sistema de Converso: RODAGAS 16.000 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 001/2003 2 - RODAGS DO BRASIL SISTEMAS A GS LTDA. Sistema de Converso: RODAGAS 17.000 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV multiponto seqencial - CAGN: 002/2003 3 - BIOGAS COMRCIO E REPRESENTAO LTDA. Sistema de Converso: OMVL e Sistema de Injeo de GNV, marca OMVL - CAGN: 003/2003 4 - ATODOGAS IMPORTAO, EXPORTAO, COMRCIO E SERVIOS LTDA. Sistema de Converso: GNC / GALILEO e Sistema de Injeo de GNV, marca GNC/GALILEO - CAGN: 004/2003 5 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA. Sistema de Converso: BRC (at 1.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV, marca BRC - CAGN: 005/2003 6 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.

Sistema de Converso: 291.XLP e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 006/2003 7 - KGM DO BRASIL LTDA.

Sistema de Converso: CGN1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 007/2003 8 - NETGAS LTDA.

Sistema de Converso: NET GAS POCKET e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 008/2003 9 - LANDI RENZO DO BRASIL/LR INDSTRIA E COMRCIO LTDA. Sistema de Converso: LANDI RENZO LCS/2 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 009/2003 10 - GNV 382 PEAS LTDA. Sistema de Converso: MAZZI ECO e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 010/2003 11 - LANDI RENZO DO BRASIL/LR INDSTRIA E COMRCIO LTDA. Sistema de Converso: LANDI RENZO LCS A/1 V05 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 11/2003 12 - METAN 2.001 DE QUATIS IND. E COM. LTDA. Sistema de Converso: METAN LCS A/1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 12/2003 13 - POWER GAS INDSTRIA E COMRCIO LTDA. Sistema de Converso: POWER GAS LCS A1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 13/2003 14 - BUGATTI DO BRASIL - COMRCIO, IMPORTAO E EXPORTAO LTDA. Sistema de Converso: BUGATTI LCS/ A1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 14/2003 15 - FBM TECNO EXPORTAO E IMPORTAO LTDA. Sistema de Converso: FBM LCS A/1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 15/2003 16 - OYRSA GNV DO BRASIL EQUIPAMENTOS DE ENGENHARIA LTDA. Sistema de Converso: OYRSA BR I e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 16/2003 17 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.

Sistema de Converso: 291.XLP e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 17/2003 18 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.

Sistema de Converso: 291.XLP e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 18/2003 19 - ELETRICA AUTO LTDA.

Sistema de Converso: ITAGAS LCS A/1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 19/2003 20 - BIOGAS COMRCIO E REPRESENTAO LTDA. Sistema de Converso: REG e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 20/2004 21 - PGN GAS AUTOMOTIVO IMPORT E EXPORT LTDA.

Sistema de Converso: PGN/Pelmag - IB - 001 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 21/2004 22 - BAHIA COMSI LTDA.

Sistema de Converso: HDG K01 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 22/2004

44

23 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.

Sistema de Converso: 291.XLP e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 23/2004 24 - BAHIA COMSI LTDA.

Sistema de Converso: TL LOGIKA (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 24/2004 25 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.

Sistema de Converso: 291.XLP/1 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 25/2004 26 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.

Sistema de Converso: 291.XLP/2 (at 1.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 26/2004 27 - ISAPA IMPORTAO E COMRCIO LTDA. Sistema de Converso: STEFANELLI ECO 01 (at 1.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 27/2004 28 - TUPAMPLAS COMERCIAL IMPORTADORA E EXPORTADORA LTDA.

Sistema de Converso: FUNDEMAP K01 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 28/2004 29 - PVR DO BRASIL TECNOLOGIA LTDA.

Sistema de Converso: PVR-SM (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 29/2004 30 - OSASGAS LAPENA MECNICA GERAL E INSTALAO DE GAS AUTOMOTIVO LTDA. Sistema de Converso: OSASGAS (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 30/2004 31 - BBGAS DO BRASIL COMRCIO IMPORTAO E EXPORTAO DE PRODUTOS AUTOMOTIVOS LTDA. Sistema de Converso: ABA GAS K01 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 31/2004 32 - TURY DO BRASIL INDSTRIA E COMRCIO LTDA. Sistema de Converso: REG/GNV PEAS (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 32/2004 33 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA. Sistema de Converso: BRC JUST (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 33/2005 34 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA. Sistema de Converso: JUST HIGH-TECH (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 34/2005 35 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA. Sistema de Converso: BRC BLITZ (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 35/2005 36 - ICTUS ENGENHARIA REPRESENTACOES E SERVICOS LTDA.

Sistema de Converso: DINAMOTOR DR 02 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 36/2005 37 - KGM INDSTRIA E COMRCIO DE PEAS AUTOMOTIVAS LTDA. Sistema de Converso: CGN 02 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 37/2005 38 - ROR INSTALADORA E COMRCIO LTDA. Sistema de Converso: SPEED CAR (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 38/2005 39 - VERPTRO BRASIL ELECTRONICS LTDA.

Sistema de Converso: CFG II (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 39/2007 40 - TECHNOGAS DO BRASIL LTDA.

Sistema de Converso: IZAWA IZ-02 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 40/2005 41 - SULTECNICA INDSTRIA COMRCIO E REPRESENTAO DE MAQUINAS E EQUIPAMENTOS LTDA. Sistema de Converso: PRESSOR/ZETRONIC KPZ 001 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 41/2005 42 - CONVERTINGEL EQUIPAMENTOS PARA GNV LTDA. Sistema de Converso: PFABER MD-09 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 42/2005 43 - NETGAS LTDA.

Sistema de Converso: NETGAS POCKET II (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 43/2005 44 - CMC GAS NATURAL LTDA.

Sistema de Converso: CMC-TES (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 44/2005 45 - ASTECOMP - INDSTRIA, COMRCIO E SERVIOS DE COMPONENTES ELETRNICOS LTDA .

45

Sistema de Converso: FUNDEMAP K01 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV- CAGN: 45/2005 46 - LOVATO DO BRASIL SISTEMAS AUTOMOTIVOS LTDA.

Sistema de Converso: Lovato-Lov-eco (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 46/2005 47 - OYRSA GNV DO BRASIL EQUIPAMENTOS DE ENGENHARIA LTDA. Sistema de Converso: OYRSA BR II (1.001 a 1.500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 47/2005 48 - TURY DO BRASIL INDSTRIA E COMRCIO LTDA. Sistema de Converso: TURY C RG (1.501 a 2.500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 48/2005 49 - CONVERTINGEL EQUIPAMENTOS PARA GNV LTDA. Sistema de Converso: PFABER GN 09 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 49/2005 50 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA. Sistema de Converso: BRC Sequent (2.001 a 2.500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 50/2005 51 - ASTECOMP - INDUSTRIA, COMRCIO E SERVIOS DE COMPONENTES ELETRNICOS LTDA. Sistema de Converso: FUNDEMAP/BCO (1.001 a 1.500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 51/2005 52 - TOMASETTO ACHILE DO BRASIL LTDA

Sistema de Converso: Modelo 2000/ST 40 (1.501 a 2000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV -CAGN: 52/2005 53 -DIBIANCHI AUTO PEAS EXPRESSAS LTDA Sistema de Converso: REG R89 (1.501 a 2000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV -CAGN: 53/2006 54 - GNV TOTAL LTDA

Sistema de Converso: ECO GNV (1.501 a 2000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV -CAGN: 54/2006 55 - TURY DO BRASIL INDSTRIA E COMRCIO LTDA Sistema de Converso: TURY 03 (1.501 a 2000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV -CAGN: 55/2007 56 - LOVATO DO BRASIL SISTEMAS AUTOMOTIVOS LTDA

Sistema de Converso: Lovato - Loveco Pro (1.001 a 1500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV -CAGN: 56/2005 57 - SEVA ENGENHARIA ELETRNICA S.A Sistema de Converso: DEVEL DS-1001 (MD 2009) (1.501 a 2000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV -CAGN: 57/2007 58 - TURY DO BRASIL INDSTRIA E COMRCIO LTDA Sistema de Converso: CERTA 02 (1.001 a 1500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV -CAGN: 58/2007

4.2 SISTEMAS DE CONVERSO DE 3 E 5 GERAO

Os sistemas de converso mais usados atualmente so os de 3 e 5 Geraes, o primeiro ainda usa a aspirao do motor como modo de injetar o gs natural na cmara de combusto j o de 5 Gerao atua em todos os veculos com injeo eletrnica multiponto sequencial atendendo as novas exigncias de emisses e poluentes. As caractersticas de cada componente sero descritas abaixo. A Figura 4 mostra os componentes de um kit de converso de 3 Gerao.

46

A- Vlvula de segurana do cilindro B- Emulador do sensor de oxignio C- Variador de avano do ponto de ignio D- Chave Comutadora E- Emulador das vlvulas injetoras F- Redutor de presso G- Vlvula de abastecimento do cilindro de gs H- Manmetro

I- Motor de Passo J- Sensor de Oxignio K- Misturador Ar-Gs Natural L- Cilindro de gs

Figura 4 Componentes principais de um Sistema de Converso de 3 Gerao (Fonte: White Martins, 2005).

Os componentes podem ser de construo diferenciada dependendo do tipo de fabricante, mas, sua funo principal permanece a mesma. Abaixo um descritivo de cada componente: A - Vlvula de Segurana de Cilindro: Esta vlvula instalada no pescoo do cilindro e dispe de 3 dispositivos de segurana que so:

47

1 Mancula de fechamento rpido, geralmente pintada de vermelho, a qual dependendo da posio permite a sada do gs ou sua reteno no cilindro; 2 Dispe ainda, de um dispositivo de segurana com a finalidade de automaticamente, em caso de aumento de temperatura e de presso no gs contido, liberar o contedo do cilindro para a atmosfera.

3 Na parte interna da vlvula do cilindro, outro dispositivo fecha automaticamente, em caso de excesso de fluxo caso ocorra o rompimento das tubulaes externas, interrompendo a sada do gs.

B - Emulador do Sensor de Oxignio: O emulador de sensor de oxignio um dispositivo eletrnico que utiliza o mesmo sinal da sonda de O2 original do veculo como parmetro de funcionamento da mistura do gs natural, ajustando a vazo de gs em funo da relao de estequiometria dos gases. O fato de mandar um sinal para o mdulo de injeo original do veculo impede que o sistema interprete uma falha, fazendo com que o mdulo indique falha do sensor de oxignio.

C - Variador de avano do ponto de ignio: um dispositivo eletrnico que consegue corrigir o ponto de ignio para o uso de gs, devido diferena de eficincia volumtrica e da velocidade de propagao da chama dos dois combustveis. O variador processa as informaes provenientes do mdulo de ignio eletrnica, antecipando o ponto de ignio em funo da rotao do motor, que varia entre 5 a 15. O variador de avano s opera quando o veculo utiliza o gs natural mantendo o motor com maior eficincia de desempenho.

D Chave Comutadora: dispositivo instalado no painel do veculo que permite a seleo do combustvel, podendo comutar do combustvel original para o gasoso. Pode ser do tipo automtico ou manual. A chave tambm permite monitorar a quantidade de gs do cilindro atravs de luzes indicadoras que se apagam conforme o gs consumido.

E Emuladores de bicos injetores: dispositivo utilizado somente em veculos com injeo eletrnica interrompe e simula o funcionamento das vlvulas injetoras de combustvel (bicos) originais, evitando que o mdulo de injeo entre em modo de falha. O dispositivo no permite que haja a entrada dos dois combustveis no motor. Usa cabos originais evitando cortes desnecessrios no chicote eltrico original do veculo.

48

F Redutor de Presso: sua funo regular a presso de gs para alimentao do motor. Pode possuir at trs estgios de regulao, sendo que os redutores mais modernos do tipo Gerao 5 possuam s dois.

Primeiro estgio, com a vlvula solenide acionada atravs da comutao da chave do gs, o mesmo liberado com uma presso de aproximadamente 220 kgf/cm2 para o redutor de presso. O gs flui para um diafragma de borracha que reduz a presso de 220 kgf/cm2 para cerca de 4,5 kgf/cm2. A variao de presso promovida pelo redutor reduz tambm sua temperatura at o ponto de se observar congelamento externo, que pode ser controlado usando a prpria gua do sistema de arrefecimento para obter a temperatura correta de funcionamento sem o congelamento do redutor.

Segundo estgio, a presso sofre outra reduo para cerca de 1,5 kgf/cm2 de forma que o fluxo de gs no sofra variao com a queda de presso no compartimento, a medida em que o gs consumido. Essa reduo de presso usa outro tipo de diafragma de borracha.

Terceiro estgio, o redutor fornece a quantidade de gs necessria ao motor, atravs de um dispositivo que regula a quantidade de gs em funo da demanda requerida. Com a presso de trabalho de 1 kgf/cm2 o gs finalmente aspirado pelo motor (kit de 3 gerao) atravs da depresso do coletor. Outro dispositivo permite a regulagem da vazo para baixas rotaes e cargas mnimas do motor, no caso a marcha lenta.

G Vlvula de abastecimento de cilindro: instalada no compartimento do motor do tipo engate rpido, com a finalidade de permitir o abastecimento do cilindro de gs. A vlvula conta ainda com um dispositivo de reteno que impede que o gs existente no cilindro e/ou tubulaes retorne fonte de abastecimento, evitando a perda do combustvel contido no cilindro. Possui dispositivos de segurana para alvio de presso e de reteno de fluxo em caso de mau funcionamento.

H - Manmetro: dispositivo de medio de presso, instalado entre a vlvula de abastecimento e o regulador de presso, com a finalidade de medir e indicar continuamente a presso de gs no cilindro. O manmetro envia chave comutadora, instalada no painel do

49

veculo um sinal eltrico indicativo do volume de gs disponvel no cilindro, informando ao usurio da necessidade de abastecimento.

I - Motor de passo: ou atuador de linha responsvel por controlar o ajuste da proporo ar-gs natural no coletor de admisso do motor. O motor de passo instalado aps o redutor de presso e controla a vazo de gs atravs do sinal recebido da central eletrnica ou do simulador de sonda lambda. Pea indispensvel para controlar o consumo de gs e a emisso de poluentes.

J - Sensor de Oxignio: tambm conhecido como sonda lambda, gera um sinal eltrico proveniente da quantidade de oxignio presente nos gases de escape, para que o mdulo de injeo ECU altere o valor da quantidade do combustvel injetado. O sensor consiste de um corpo cermico poroso, cuja superfcie provida de eletrodos de platina permeveis ao gs. A cermica se torna condutora em temperaturas elevadas, e a diferena de teor de oxignio do lado do sensor em contato com o gs do escapamento e o lado em contato com o ar ambiente gera uma diferena de potencial eltrico entre os eletrodos.

K Misturador Ar-Gs Natural: funciona com o princpio do Venturi onde promove a mistura do ar com o gs natural. O Venturi dimensionado em funo de parmetros como forma do escoamento, velocidade e presso ao longo do perfil, ngulos de entradas e de sada e rugosidade da superfcie do perfil, razo da mistura e densidade do ar e do gs, para que haja uma diferena de presso ao longo do comprimento do misturador. A rea de entrada deve ser suficiente para permitir a mistura ar-combustvel adequada, limitando perdas de carga na admisso e prejudicando o consumo de combustvel.

L Cilindro de Gs Natural: o cilindro de GNV armazena o combustvel comprimido a uma presso de aproximadamente 220 kgf/cm2. O cilindro fabricado e sofre ensaios especficos, moldado a partir de tubos sem costura ou por embutimento em chapa plana, geralmente fabricados de ao liga de Cromo e Molibdnio. Existem tambm cilindros fabricados em Alumnio com reforo de fibra de carbono, mais leve, porm com alto custo.

O cilindro fixado carroceria do veculo por meio de suportes e cintas metlicas, cintas de borracha protegem o cilindro contra movimentos e um bero acomoda o cilindro seguindo

50

normas tcnicas especficas. O cilindro ainda deve ser testado a cada 5 anos da data do ltimo teste, marcado na calota do cilindro. O servio consiste em:

Re-testar o cilindro;

Inspecionar a vlvula do cilindro e dispositivos de segurana, substituindo-os se necessrio;

Jateamento e pintura do cilindro de gs natural veicular;

Para a converso realizadas nos veculos de sistemas de injeo modernos recomendvel utilizao de um kit de converso mais avanado e que atendam as normas legais de emisses de poluentes. Alguns componentes do sistema de converso so comuns entre si, a recomendao que se use conjuntos de um mesmo fabricante. A principal diferena dos sistemas de converso em relao ao conjunto de converso se 5 gerao a forma como o gs injetado na cmara de combusto e o software que passa a atender a legislao OBD.

A injeo passa a ser feita com o uso de uma galeria de combustvel, similar s galerias do combustvel liquido. O injetor de gs ou o bico injetor como popularmente conhecido montado nessa galeria, que dependendo do fabricante do veculo usa-a originalmente na fabricao. A adoo de um sistema original de converso ganha em qualidade e versatilidade fazendo com o que o veculo possa ser abastecido com gasolina, qualquer mistura de gasolina/lcool, gasolina E0 (sem adio de lcool) e GNV gerenciados em um nico mdulo de injeo. Por se tratar de um conjunto original, o sistema no precisa adicionar vrios componentes ao sistema do veculo, como feito nas converses de um veculo que passa a rodar com GNV, ou seja, h uma vantagem na reduo de custos em componentes integrados. A utilizao de um nico sistema de injeo possibilita a reduo de custos com a unificao de componentes que atuam com qualquer tipo de combustvel que o veculo esteja utilizando.

A Figura 5 abaixo demonstra um sistema de converso original de fbrica em produo, usado em um determinado veculo de uma montadora nacional.

51

Figura 5 Sistema de injeo de gs natural com galeria de injetores sequenciais (Fonte: Magneti Marelli)

4.3 CONSIDERAES SOBRE OS SISTEMAS DE CONVERSO

Segundo VALIENTE (2006) apesar das regulamentaes impostas aos convertedores atravs do cadastro no CAGN, um nmero considervel de oficinas fazem instalaes clandestinas fora da regulamentao exigidas pelo rgo competente. A reduo no preo do sistema de converso ou o aumento da margem de lucro pem em risco uma converso com segurana. Podemos citar algumas irregularidades por oficinas convertedoras:

Instalao de componentes de diversos fabricantes, muitas vezes sem certificao. Algumas oficinas sem credenciamento usam componentes mesclados com custo relativamente menor do que o sistema completo de uma empresa credenciada.

52

Substituio de componentes por outro de caracterstica tcnica incorreta. Emuladores de vlvulas substitudos por chave comutadora do tipo rel. Uso inadequado do misturador com dimenses inadequadas ao tipo de motor. Componentes com suas caractersticas modificadas ou substitudas por modelo inferior comprometem o desempenho do sistema de converso assim como o desempenho do veculo.

comum encontrar a retirada de componentes originais com certificao, ou a instalao de componentes inferiores s caractersticas dos veculos. Cada sistema de converso foi projetado para atender as caractersticas especficas da tecnologia empregada em determinado ano do veculo. Sua alterao compromete a eficincia do sistema de converso e a durabilidade do motor do veculo, entre elas:

Variador de avano: O avano aplicado no tempo incorreto compromete a qualidade da queima da mistura ar-gs natural, com a reduo do rendimento trmico do motor. O avano de ignio incorreto compromete tambm componentes mecnicos do motor como vlvulas de cabeote, sede de vlvulas e sistema de exausto. Vale lembrar que quando o motor volta a utilizar o combustvel original, no caso, a gasolina, se o veculo for do tipo que possua distribuidor o valor de avano alterado para funcionar com gs natural no serve para quando estiver operando com gs natural. A antecipao do avano em motores a gasolina pode causar o fenmeno de detonao onde, ondas de presso contrrias combusto inicial se chocam elevando a presso e temperatura da regio da cmara de combusto, podendo causar danos srios aos componentes do motor como pistes e cilindros.

Sistema de aquecimento de gua do redutor de presso do gs: algumas oficinas fazem o desligamento do sistema de passagem de gua quente proveniente do motor para o redutor de presso, o redutor pode congelar quando o gs consumido. Com a gua na temperatura de funcionamento do motor em aproximadamente 90C o redutor tem funcionamento adequado, possibilitando que a injeo de gs natural seja adequada para o regime de funcionamento do motor, no comprometendo os valores de emisso de poluentes.

Instalaes com componentes inadequados ao sistema operacional do veculo, ou seja, peas de um kit de 3 gerao em um motor para usar kit de 5 gerao podem comprometer fortemente a funcionalidade do sistema, causando problemas srios quanto eficincia trmica do motor. Incidentes de quebra de coletor de admisso de plstico so comuns quando

53

h instalao inadequada. O consumidor deve desconfiar de kits de baixo custo e informar-se qual o kit mais adequado ao sistema e ano de seu veculo.

O consumidor deve consultar se a oficina que ele escolheu est credenciada no CAGN e se possui um CRI- Certificado de Registro de Instalador, credenciado pelo INMETRO. A Figura 6 abaixo mostra um kit de 5 gerao com seus principais componentes.

Figura 6 Kit completo de converso de 5 gerao (FONTE: BRC)

1 Mdulo eletrnico do gs:

Micro controlador automotivo

Temperatura de operao: -40C a 150C

Material resistente imerso

Respeita as normas automotivas de proteo e sinal de entrada/sada

Tenso operativa: 8V a 16V com mximo de 24V

Diagnostica sensores e atuadores compatveis com EOBD

Comunicao e reprogramao pela linha K

1

2

3 4

5

6

7 8

9

54

CAN 2.0

Controla at 8 injetores Corte e emulao de injetor integrado

2 Mdulo eletrnico original do veculo: Controla todas as funes do veculo para o uso do combustvel liquido

3 Redutor de gs natural: reduz a presso de gs do cilindro e permite que o gs seja injetado no motor em uma presso adequada.

Dois estgios e membrana

Presso de alimentao de 2000 mbar relativa presso do coletor

No necessita operao de limpeza

Potncia mxima de operao com sistema compatvel: 230 kW

Delta P regulvel entre 1600 mbar e 2500 mbar

Um redutor moderno assegura um ajuste preciso e estvel da presso, alm de suprir gs nas mudanas de condies de operao do motor.

4 Flauta com injetores: Permitem a montagem mais prxima da entrada do duto de admisso do cabeote, melhorando sua eficincia de combusto. Os injetores possuem uma gama variada de vazo, o que permite uma escolha para cada tipo de motor.

5 Chave comutadora: liga e desliga o sistema de gs, tambm mostra a quantidade de gs disponvel do cilindro de gs. O sistema s funciona quando o motor atingir uma temperatura adequada ao funcionamento, ou seja, o veculo sempre partir no combustvel liquido.

6 Cilindro de gs: armazena o gs em alta presso e possui vlvula de segurana contra vazamento e aumento de presso. Presso de ruptura aproximada de 500 bar.

7 Sensor Map: monitora a presso do coletor e suas variaes.

8 Vlvula de abastecimento: permite o abastecimento do cilindro e encontra-se no compartimento do motor.

9 Software de monitoramento: monitora todas as informaes dos sensores e atuadores do gs natural, assim como permite a programao do mdulo eletrnico do GNV.

55

Este sistema o mais moderno na atualidade, recomendado para motores com injeo eletrnica multiponto, o funcionamento do combustvel liquido para o gasoso pode ser feita com o veculo em movimento e de forma suave, no comprometendo a dirigibilidade.

5 ASPECTOS ECONMICOS

Segundo LEROY (2008), um dos aspectos relevantes na adoo do GNV como combustvel substituto aos combustveis lquidos conhecidos (lcool e gasolina) a economia gerada no quilmetro rodado. Quanto maior for quilometragem rodada pelo usurio, mais rpido ser o retorno do investimento da converso que varia em torno de R$3.000