“Vantagem” Wabtec: a inovação implacável impulsiona os motores da série Evolution para o futuro
O novo EVO Advantage continua reimaginando a plataforma líder mundial de motores de locomotivas pesadas para maior eficiência e desempenho de combustível
Este ano marca dois aniversários marcantes na história da indústria ferroviária e da Wabtec:
- O aniversário de 20 anos do motor Wabtec Evolution Series (também conhecido como “EVO”), que alimenta mais de 10.000 locomotivas em uso atualmente em todo o mundo e continua sendo um dos mais vendidos do setor.
- O aniversário de 10 anos da locomotiva EVO Tier-4 da Wabtec, que, segundo a Trains Magazine, chama de “de longe a nova potência rodoviária dominante nas ferrovias Classe I”, com quase 1.200 unidades em operação atualmente.
Não é exagero dizer que a Série Evolution é o motor que mudou tudo. Ela catapultou a Wabtec para a liderança na fabricação de locomotivas de carga em meados da década de 1990, tornando-a a melhor escolha entre as transportadoras norte-americanas de Classe I e internacionais por seu manejo hábil de padrões de emissões mais rígidos, demandas de confiabilidade do cliente e economia de combustível.
Mas também fez outra coisa: revelou algo sobre o caráter da empresa, a forma como a Wabtec “funciona”.
“Lançamos o motor da Série Evolution em 2005 para ajudar nossos clientes a atender aos padrões de emissões de nível 2 da EPA e posicioná-los melhor para evoluir com mudanças futuras”, lembra Jim Gamble, vice-presidente de motores e soluções de energia da Wabtec. “Enquanto outros fabricantes de locomotivas fizeram correções incrementais para 'verificar' o novo requisito de conformidade, acreditávamos que seria melhor para nossos clientes uma reformulação mais completa do que é possível. Nossa “solução” foi uma arquitetura de motor totalmente nova, repleta de recursos de desempenho inovadores que também forneceriam flexibilidade suficiente para se adaptar às necessidades futuras.
“Foi uma jogada ousada, não isenta de riscos, mas pela qual o mercado finalmente nos acolheu e nos recompensou — algo que continua fazendo até hoje.”
Mais de 10.000 locomotivas depois — e contando — a aposta da Wabtec na plataforma de motores EVO provou valer a pena o risco. E essa arquitetura de motor ainda é a plataforma na qual algumas das maiores inovações do setor estão sendo feitas, desde avanços de conformidade com o Nível 4 e uso de combustível duplo/combustível alternativo até novas atualizações de motor, como o EVO Advantage, que apresentam a inovadora tecnologia eTurbo para aumentar a eficiência de combustível.
Portanto, embora os aniversários comemorem devidamente o passado, é justo que a Wabtec use a ocasião dos dois aniversários do EVO para mostrar o futuro desse motor revolucionário.
Inovação impulsionada por emissões com um toque diferente
Atender às novas regulamentações de emissões da EPA do início dos anos 2000 representou um desafio para os fabricantes de locomotivas. A maioria dos fabricantes viu a solução através das lentes de suas ofertas atuais e fez ajustes, como resfriamento adicional, para obter um resultado aceitável. Embora essa abordagem tenha funcionado, reduzindo as emissões de forma adequada, ela teve o custo de diminuir a eficiência de combustível.
A Wabtec seguiu um caminho diferente, recusando-se a simplesmente marcar uma caixa e “ajustar” sua saída para o problema. Em vez disso, analisou seu motor FDL, desenvolvido na década de 1950, e viu uma oportunidade para uma atualização completa, um golpe de mestre em inovação que resolveria não apenas a redução de emissões, mas também impulsionaria a melhoria do desempenho. Feito da maneira certa, a Wabtec poderia desenvolver um motor do século 21 que reduziria as emissões, se adaptaria às mudanças nos padrões de conformidade, proporcionaria maior eficiência de combustível e serviria como base para inovações futuras.
Nasceu o motor da Série Evolutions.
“Nossos concorrentes viram a solução para as novas regulamentações de emissões como um problema no motor; eles consertaram seus motores existentes e os desajustaram para torná-los compatíveis”, diz Alan Hamilton, vice-presidente de engenharia da Wabtec. “O problema foi que isso resultou na diminuição da economia de combustível. Os engenheiros da Wabtec adotaram uma abordagem completamente diferente. Eles reimaginaram o motor como uma “usina de energia” para a locomotiva e encontraram maneiras de reduzir as emissões e aumentar a eficiência de combustível — um verdadeiro avanço.”
Essa inovação introduziu o motor EVO na indústria ferroviária. Os engenheiros da Wabtec testaram novas formas de fornecer combustível ao motor, aterrissando em um sistema common rail de alta pressão que permitiu que a injeção de combustível fosse controlada com mais precisão. Melhorias criativas e práticas no design geral do motor, como essa, ajudaram a Wabtec não apenas a atender às necessidades de conformidade de seus clientes, mas a agregar valor ao longo do caminho na forma de uma nova eficiência de combustível, uma importante alavanca de custos em ferrovias.
E assim como os padrões de conformidade mais rigorosos não pararam, a criatividade dos engenheiros da Wabtec também não parou. Quando surgiram os padrões de emissões de nível 4, exigindo reduções significativamente maiores de material particulado e NOx, outros fabricantes de locomotivas optaram por uma solução de “pós-tratamento”, introduzindo catalisadores caros e desajeitados à base de uréia em seu mix de motores.
Não é a Wabtec. Embora seus engenheiros tenham explorado abordagens de pós-tratamento, eles expandiram sua abordagem de engenharia de sistemas, inovando para sair da custosa dependência do pós-tratamento e entrar no coração das ferrovias Classe 1 com a locomotiva de nível 4 da Série Evolution. Para os engenheiros da Wabtec, a conformidade com o Nível 4 deu o impulso, mas o desempenho e a criação de valor continuaram sendo a meta.
O motor EVO Tier 4 atendeu com sucesso, e continua cumprindo, a redução prescrita pela EPA em 76% nas emissões de NOx e 70% nas emissões de material particulado. É por isso que hoje quase 1.200 locomotivas Wabtec Tier 4 estão nos trilhos, enquanto o concorrente mais próximo tem um décimo disso.
Uma nova 'vantagem' para os clientes da Wabtec: EVO Advantage
Embora o sucesso das locomotivas EVO Tier 3 e Tier 4 da Wabtec seja excelente, uma razão pela qual elas continuam assim é porque a Wabtec sabe que o trabalho nunca está concluído. Buscando oferecer qualquer vantagem possível a seus clientes em todo o mundo, os engenheiros da Wabtec estão sempre buscando mais.
Quando seus motores já são os mais limpos, mais econômicos e confiáveis do setor, o que mais pode ser feito? Inove um pouco mais, é claro.
E isso é exatamente o que a Wabtec fez — novamente — com o EVO Advantage. Seguindo os passos de seu bem-sucedido antecessor FDL Advantage, um pacote de modernização de motores que ampliou a vida útil e o desempenho dos motores FDL em todo o mundo, o pacote EVO Advantage para locomotivas de nível 3 e nível 4 da série EVO faz o que alguns consideravam impensável: ele oferece uma economia adicional de combustível de até 7%.
O cerne desse aumento de eficiência está na tecnologia eTurbo da Wabtec. Embora as configurações sejam ligeiramente diferentes para locomotivas de nível 3 e nível 4, o conceito é praticamente o mesmo: a Wabtec integrou totalmente um gerador em um alternador que coleta energia residual do escapamento do motor. O alternador usa essa energia para alimentar um dos seis motores de tração da locomotiva, retirando a carga do motor, aumentando assim a eficiência de combustível.
E, no estilo típico da Wabtec, essa solução “drop-in” se encaixa elegantemente nos estreitos limites do espaço disponível da locomotiva. Também está repleto de inovações no nível dos componentes.
Por exemplo, com pouco espaço, os engenheiros da Wabtec projetaram uma bucha de fibra de carbono para reter os ímãs do rotor dentro do alternador do turbocompressor. Outros materiais de capa, como titânio, são 5 vezes mais espessos que a fibra de carbono e teriam impulsionado o design para fora do espaço de embalagem permitido. Por fim, a fibra de carbono foi usada para permitir que o alternador se encaixasse no espaço disponível dentro do turbocompressor.
Para uma perspectiva adicional, se os fios de fibra de carbono (que por sua vez têm um diâmetro 10 vezes mais fino que um cabelo humano) dentro do eTurbo fossem colocados ponta a ponta, o fio resultante teria 15 milhas de comprimento.
No entanto, esses 15 quilômetros de inovação não são nada comparados à eficiência de combustível que ajudam a avançar. Com até 7% a mais de eficiência de combustível, uma locomotiva EVO poderia percorrer mais 70.000 milhas para cada milhão percorrido. (Nota: “Em julho de 2025, as locomotivas de nível 4 da Série Evolution em operação acumularam coletivamente mais de 500 milhões de milhas e quase 10.000 anos de tempo de operação combinado.” Fonte: Railway Age).
Os sistemas Tier 3 e Tier 4 EVO Advantage, que estão passando por extensos testes de campo, incluem o eTurbo e o alternador turbo; integração e embalagem do sistema; software de controle de locomotivas/motor; e hardware de eletrônica de potência.
Inovando com propósito
Enquanto a Wabtec comemora 20 anos de domínio do EVO Engine e 10 anos de triunfos do EVO Tier 4, fica claro que a empresa sabe como inovar com propósito.
“Construir as melhores locomotivas em cargas pesadas e melhorá-las continuamente exige muita habilidade e imaginação infinita”, conclui Gamble. “Os clientes apreciam o grande salto revolucionário que a Wabtec deu com a locomotiva da Série Evolution — e é um aniversário que realmente vale a pena comemorar — mas não podemos descansar nas conquistas do passado. Nosso destino, e o de nossos clientes, está à frente. E nossas inovações, grandes e pequenas, garantirão que todos cheguemos lá com mais segurança, eficiência e confiabilidade.”