O CVCC da Honda passou no Clean Air Act de 1975 sem catalisador

Em 1970, o Congresso dos EUA reescreveu o Clean Air Act: os carros do ano-modelo 1975 tinham de emitir 90 por cento menos monóxido de carbono e hidrocarbonetos do que os carros de 1970, com os óxidos de nitrogênio vindo em seguida. A resposta de Detroit foi hardware aparafusado a jusante do motor — conversores catalíticos funcionando com gasolina recém-livre de chumbo. A Honda, com menos de cinco por cento do mercado japonês de automóveis e precisando de uma vantagem contra a Toyota e a Nissan, apostou no próprio motor. Escolheu a estratificação de carga, uma ideia de cinquenta anos que a Texaco, a Ford (PROCO) e a Curtiss-Wright já haviam trabalhado sem nunca produzir em massa um vencedor.

O CVCC acrescentou uma pequena câmara de pré-combustão ao lado de cada cilindro, em torno da vela de ignição, com sua própria válvula de admissão auxiliar. Cerca de cinco por cento da carga — uma mistura rica de 4:1 — ficava nessa pré-câmara; os 95 por cento restantes eram uma mistura pobre de 20:1 no cilindro principal. A faísca acendia de forma confiável a bolsa rica, e jatos em chamas atravessavam os orifícios de ligação para inflamar a carga pobre, que queimava lentamente ao longo do curso de expansão. A baixa temperatura de pico significava pouco NOx; a queima longa e rica em oxigênio significava que o combustível realmente terminava de queimar, reduzindo CO e HC.

O teste da EPA de 1972 em um Honda CVCC mediu 0,21–0,26 g/milha de CO, 1,96–2,57 de HC e 0,81 de NOx — dentro dos limites legais de 1975 sem catalisador. Detroit contestou: a Ford disse à Academia Nacional de Ciências em janeiro de 1973 que os dados cobriam apenas veículos leves e que o CVCC não poderia escalar para grandes V-8, enquanto engenheiros da Ford e da GM alegavam que o motor consumia 25 por cento mais combustível e produzia 25 por cento menos potência. Mas os números se mantiveram, e a Honda acabou sendo o único projeto de carga estratificada daquela geração a chegar à produção.

Uma pré-câmara rica acende uma carga principal pobre; sem catalisador

Uma mistura rica se inflama de forma confiável na vela de ignição, então a pequena pré-câmara age como um maçarico capaz de acender uma carga principal pobre demais para qualquer vela de ignição inflamar.

Estender a combustão ao longo do curso de expansão mantém baixa a temperatura de pico dos gases, e é a temperatura de pico que gera o NOx.

A mistura global pobre deixa oxigênio em excesso no cilindro, então o CO e os hidrocarbonetos terminam de queimar em vez de sobreviver até a válvula de escape.

Nada na solução é consumível: sem platina, sem infraestrutura de combustível livre de chumbo, sem hardware aparafusado — apenas a geometria da câmara e duas concentrações de mistura.

Quando uma regra parece forçar uma tecnologia cara, ataque a física que ela mede. Detroit comprou catalisadores; a Honda reorganizou a combustão e passou de forma direta.

A Ford estimou que converter duas linhas de motores para o CVCC custaria 150 e 160 milhões de dólares; com bilhões já comprometidos em fábricas de conversores catalíticos, Detroit ficou com os catalisadores e lutou contra os padrões. A Honda disponibilizou o conhecimento do CVCC a outros fabricantes em base não exclusiva — detinha cerca de 280 patentes em torno do motor — e o Civic CVCC saiu sem conversor. A ideia sobreviveu ao seu momento: a ignição por pré-câmara é novamente um campo de pesquisa mainstream para motores de queima pobre e baixo carbono, com o CVCC reconhecido como seu ancestral.