{"id":66292,"date":"2015-12-01T12:15:07","date_gmt":"2015-12-01T15:15:07","guid":{"rendered":"http:\/\/bestcars.uol.com.br\/bc\/?p=66292"},"modified":"2016-08-15T19:03:48","modified_gmt":"2016-08-15T22:03:48","slug":"tecnologia-por-que-os-motores-andam-tao-complicados","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/autolivraria.com.br\/bc\/mais\/tecnica\/tecnologia-por-que-os-motores-andam-tao-complicados\/","title":{"rendered":"Tecnologia: por que os motores andam t\u00e3o complicados"},"content":{"rendered":"

\"Motor<\/p>\n

Em busca de mais desempenho e\u00a0efici\u00eancia, os fabricantes avan\u00e7am em recursos t\u00e9cnicos, mas para que serve tudo isso?<\/h2>\n

Texto: Felipe Hoffmann – Fotos: divulga\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\n

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Turbocompressor<\/a>, inje\u00e7\u00e3o direta de combust\u00edvel<\/a>, varia\u00e7\u00e3o do tempo de abertura das v\u00e1lvulas<\/a>, desativa\u00e7\u00e3o de cilindros<\/a>, duplo circuito de arrefecimento: tecnologias como essas s\u00e3o cada vez mais comuns nos motores, mesmo em modelos de baixa cilindrada e pre\u00e7o n\u00e3o t\u00e3o elevado. Por que tudo isso? Faz mesmo sentido que os fabricantes invistam em tanta sofistica\u00e7\u00e3o em motores que, h\u00e1 15 ou 20 anos, eram muito mais simples?<\/p>\n

O prop\u00f3sito deste artigo n\u00e3o \u00e9 o aprofundamento no assunto de motores \u2014 h\u00e1 diversos livros de 500 p\u00e1ginas que fazem isso \u2014, mas trazer ao leitor um resumo da tecnologia que vem sendo aplicada, seus objetivos e seus resultados. Para isso, antes de seguir, vale uma breve explica\u00e7\u00e3o do funcionamento dos motores para quem n\u00e3o est\u00e1 habituado ao tema.<\/p>\n

Todos os autom\u00f3veis de hoje, quando n\u00e3o el\u00e9tricos, usam motores de combust\u00e3o interna que convertem a energia de combust\u00e3o em energia cin\u00e9tica por meio de pist\u00f5es, bielas e virabrequim. Ha raras exce\u00e7\u00f5es como os motores rotativos Wankel<\/a>, fora de uso no momento, que por suas limita\u00e7\u00f5es e poucas vantagens n\u00e3o conseguiram ganhar espa\u00e7o em rela\u00e7\u00e3o ao tipo mais comum.<\/p>\n

O conceito fundamental para um motor de combust\u00e3o interna funcionar refere-se \u00e0 quantidade de ar admitido (o volume de combust\u00edvel \u00e9 apenas consequ\u00eancia). Quanto mais ar dentro dos cilindros, mais torque e pot\u00eancia s\u00e3o obtidos. A seguir, as caracter\u00edsticas b\u00e1sicas dos motores de combust\u00e3o interna por pist\u00f5es:<\/p>\n

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\n\t\t\t\t\t\"BMW<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n
\n\t\t\t\t\t\"BMW<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>
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\nO motor do BMW M3\/M4 em corte e o turbo de um BMW V12: exemplos da tecnologia<\/em><\/p>\n

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\u2022 Cilindrada:<\/strong> volume interno dos cilindros (somat\u00f3ria de todos os cilindros). Quanto maior esse volume, mais ar e combust\u00edvel podem ser consumidos no mesmo intervalo de tempo e, em consequ\u00eancia, mais torque e pot\u00eancia s\u00e3o produzidos. Em teoria, um motor de 2.000 cm\u00b3 ou 2,0 litros consegue aspirar o dobro de ar (e, em consequ\u00eancia, de combust\u00edvel) no mesmo intervalo de tempo que um motor de 1.000 cm\u00b3 ou 1,0 litro, produzindo o dobro da energia. Este conceito \u00e9 importante para o entendimento de outras caracter\u00edsticas descritas neste artigo (saiba como calcular a cilindrada<\/a>).<\/p>\n

\u2022 Taxa de compress\u00e3o<\/a>:<\/strong> \u00e9 a propor\u00e7\u00e3o na qual o volume do cilindro \u00e9 reduzido ao se comparar o volume encontrado no ponto-morto superior (PMS) com o encontrado no ponto-morto inferior (PMI). O conceito \u00e9: quanto maior a compress\u00e3o de qualquer combust\u00e3o, maior a energia liberada. Como analogia, se voc\u00ea explodir um roj\u00e3o na m\u00e3o aberta sofrer\u00e1 apenas queimaduras, enquanto se segurar firmemente provavelmente perder\u00e1 os dedos.<\/p>\n

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Para a mesma pot\u00eancia, ou voc\u00ea pode fazer uma grande for\u00e7a em velocidade pequena, ou uma for\u00e7a pequena em velocidade alta<\/p><\/blockquote>\n

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Em motores do ciclo Otto (a\u00a0gasolina, \u00e1lcool ou g\u00e1s natural) a\u00a0taxa de compress\u00e3o \u00e9 limitada pela capacidade do motor, junto \u00e0 do combust\u00edvel, de evitar a detona\u00e7\u00e3o<\/a>. A central eletr\u00f4nica reduz o avan\u00e7o de igni\u00e7\u00e3o (veja a seguir) caso detecte detona\u00e7\u00e3o\u00a0em qualquer cilindro (as centrais mais modernas conseguem detectar qual cilindro est\u00e1 com detona\u00e7\u00e3o e retardar o avan\u00e7o apenas naquele cilindro). Se isso ocorrer, o torque produzido com a mesma quantidade de combust\u00edvel e ar ser\u00e1 menor, ou seja, cai a efici\u00eancia. Por isso, de nada adianta usar taxa de compress\u00e3o mais alta se n\u00e3o se pode usar o avan\u00e7o de igni\u00e7\u00e3o ideal para produzir o m\u00e1ximo de torque naquela condi\u00e7\u00e3o.\u00a0J\u00e1 em motores Diesel a taxa de compress\u00e3o est\u00e1 limitada n\u00e3o s\u00f3 pela capacidade mec\u00e2nica do motor, como tamb\u00e9m pelo balan\u00e7o de aproveitamento entre perdas de bombeamento e compress\u00e3o com a energia liberada durante a explos\u00e3o.<\/p>\n

\u2022 Balan\u00e7o energ\u00e9tico:<\/strong> a energia liberada pela queima do combust\u00edvel \u00e9 convertida em energia t\u00e9rmica (calor dissipado para fora do motor) e energia cin\u00e9tica (energia de movimento). Quanto mais energia se converte em calor, menos se converte em movimento e menos eficiente se torna o motor \u2014 e vice-versa. Guarde tamb\u00e9m este conceito.<\/p>\n

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Conceitos b\u00e1sicos<\/h2>\n

O resultado disso tudo \u00e9 rota\u00e7\u00e3o, torque e pot\u00eancia produzidos na sa\u00edda do motor por meio da queima do combust\u00edvel \u2014 mais precisamente no volante do motor. Antes de continuarmos, por\u00e9m, vamos aos conceitos b\u00e1sicos da f\u00edsica:<\/p>\n

\u2022 For\u00e7a:<\/strong> a famosa equa\u00e7\u00e3o F = m * a<\/em> (for\u00e7a \u00e9 igual a massa vezes acelera\u00e7\u00e3o). No mesmo ve\u00edculo, quanto maior a for\u00e7a, maior a acelera\u00e7\u00e3o. Vale lembrar que h\u00e1 for\u00e7as que \u201cseguram\u201d o ve\u00edculo, que se op\u00f5em a seu movimento, mesmo em velocidades constantes, como a for\u00e7a de resist\u00eancia ao rolamento dos pneus e a aerodin\u00e2mica.<\/p>\n

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\n\t\t\t\t\t\"Volkswagen<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n
\n\t\t\t\t\t\"Volkswagen<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>
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\u00a0<\/em>
\nComplexo, mas eficiente: o novo motor de 12 cilindros em “W” do grupo Volkswagen<\/em><\/p>\n

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\u2022 Torque:<\/strong> \u00e9 o resultado de uma for\u00e7a aplicada a certa dist\u00e2ncia de um centro de giro. Para entender melhor, pense em uma chave de roda ou pedal da bicicleta: aplica-se uma for\u00e7a perpendicular\u00a0a certa dist\u00e2ncia do centro. Quanto maior a alavanca (como o bra\u00e7o da chave da roda), maior o torque gerado. Seguindo este racioc\u00ednio, o que chega \u00e0s rodas \u00e9 um torque que, aplicado a certa dist\u00e2ncia do centro, gera uma for\u00e7a na extremidade do pneu.<\/p>\n

\u2022 Pot\u00eancia:<\/strong> embora muito confundida com for\u00e7a, na verdade pot\u00eancia \u00e9 for\u00e7a vezes velocidade (P = F * v<\/em>). Ou seja, para mesma pot\u00eancia, ou voc\u00ea pode fazer uma grande for\u00e7a em velocidade pequena, ou pode fazer uma for\u00e7a pequena em velocidade alta. Para ficar mais did\u00e1tico, apesar de n\u00e3o ser fisicamente correto, imagine que est\u00e1 em uma canoa cheia de \u00e1gua e tem de tirar a \u00e1gua de dentro dela para n\u00e3o afundar. Para retirar a \u00e1gua voc\u00ea disp\u00f5e de um copo de 200 ml e de um balde de 2 litros. Digamos que a cada minuto voc\u00ea consiga tirar 10 baldes de 2 litros cheios de \u00e1gua, ou seja, 20 l\/min.<\/p>\n

Neste exemplo, o balde seria a for\u00e7a, e o volume retirado por minuto, a pot\u00eancia. Para tirar o mesmo volume de \u00e1gua por minuto com o copo \u2014 isto \u00e9, obter a mesma pot\u00eancia \u2014 voc\u00ea precisaria de 100 copos de \u00e1gua cheios com 200 ml. Seguindo o racioc\u00ednio, pode-se dizer que a pot\u00eancia produzida pelo motor em determinada rota\u00e7\u00e3o \u00e9 o torque vezes a rota\u00e7\u00e3o do motor (P = T * rpm<\/em>). Em um futuro artigo t\u00e9cnico, entenderemos a sensa\u00e7\u00e3o de desempenho oferecida por dois tipos de motores que podem obter a mesma pot\u00eancia: o de aspira\u00e7\u00e3o natural<\/a> e alta rota\u00e7\u00e3o e o sobrealimentado de baixa rota\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

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