AUTOentusiastas Classic (2008-2014): SAMBA DE UMA NOTA SÓ

Continuando nossa viagem, vamos ainda manter em mente a imagem do motor como uma orquestra.

Mas o que é mesmo que uma orquestra produz? Ah, sim!!! Música!!! Um motor também produz o seu próprio tipo de música. Fora o óbvio ronco do escapamento, a música que o motor cria é a potência que ele entrega à transmissão.

A potência do motor é um fator importante na compra de qualquer carro. Afinal, ninguém quer comprar um carro fraco, certo? E como é que costumamos escolher o carro mais forte, ou o menos fraco, dentro daquilo que podemos pagar? Isto é obvio! Basta olharmos para a potência máxima! Um motor com maior potência máxima que outro certamente é mais forte, não é mesmo? Acontece que a coisa não é bem assim...

A potência máxima ocorre numa condição muito específica do motor. Ela acontece quando comandamos que o motor suporte o máximo que ele pode agüentar, e isto numa determinada rotação. Mas esta condição ocorre muito raramente na prática. Nenhum motorista anda absolutamente o tempo todo com o acelerador totalmente aberto e exatamente na rotação de potência máxima. A maior parte do tempo que o motor de um automóvel trabalha, ele o faz com aceleração parcial e rotação abaixo daquela de potência máxima. Em outras palavras, o motor é usado na maior parte do seu tempo com potência parcial.

Voltando para o exemplo da orquestra, a potência máxima está para todo conjunto de situações de potência a que o motor é submetido assim como uma única nota está para uma obra musical completa. Uma única nota não faz a música toda, assim como a potência máxima informa muito pouco sobre a "qualidade" da potência que o motor produz. Mas precisamos primeiro entender o que é potência e como o motor a produz para que possamos avaliar a sua "qualidade".

Potência, para a Física, é a capacidade de transferir energia por unidade de tempo. Se um motor opera com uma potência que é o dobro de outro, significa que ele transfere o dobro da energia no mesmo intervalo de tempo. Num motor, a potência é gerada pela atuação, em conjunto, de outras duas grandezas fundamentais: a rotação e o torque.

A rotação é intuitiva: é a velocidade de giro do "eixo" do motor, a árvore de manivelas, também chamada de virabrequim. Já o torque é o esforço de "torcer".

Quem primeiro explicou corretamente o que é torque foi Arquimedes, ao expor o princípio das alavancas. Imagine um parafuso sendo apertado através de uma chave de cabo longo transversal ao parafuso. Se pegarmos na ponta do cabo da chave e fizermos uma determinada força, o torque de aperto que o parafuso irá sentir é o mesmo que se pegássemos a chave no meio do cabo e usássemos o dobro da força.

A potência é o produto entre o torque e a rotação.

"Brasileiro compra potência mas usa torque". É uma frase de alguns aficcionados um pouco mais avançados. Mas, da mesma forma como a potência máxima, a coisa não é bem assim. Torque não faz nada sozinho. Uma viga em balanço com um peso na ponta sofre um torque enorme, porém, como a viga não se mexe, a potência desta situação é sempre zero.

Para fazer algo útil, o torque tem que estar associado à rotação, e nesta condição estaremos sempre falando em potência. Portanto, a frase correta seria "brasileiro compra potência máxima mas usa potência intermediária". Mas o que seria essa "potência intermediária" que usamos do motor?

O torque do motor é transformado pelo sistema de transmissão e pelos pneus em força de tração. Assim, quanto mais torque disponível, mais temos a sensação de força do motor. Porém a velocidade do automóvel depende de quanto a potência do motor consegue equilibrar as perdas que ele sofre para se deslocar (em especial o arrasto aerodinâmico).

Num motor ideal, o torque seria constante ao longo de toda faixa de rotação, propiciando o mesmo comportamento de "força" sentido pelo motorista enquanto dirige. A potência nesse motor cresceria linearmente com o aumento da rotação. Porém tal motor não existe. Nos motores reais, o torque disponível é originado pela queima do combustível e depende da eficiência com que os cilindros são cheios de mistura para queimar, e de quanto se tem de perdas mecânicas que freiam os componentes internos. Como tudo isto não é constante, a curva de torque não é absolutamente reta e horizontal.

Num carro urbano, onde o motorista costuma privilegiar a dirigibilidade, os motores são ajustados pela fábrica para oferecer uma curva de torque relativamente plana por uma faixa significativa de rotações. É um motor bastante elástico, podendo ser usado desde as baixas rotações até as mais altas com um comportamento mais ou menos homogêneo. Modificações nestes ajustes (lembram da afinação da orquestra?) levam a uma curva de torque que pode ser crescente e cheio de picos e vales.

É provável que você, leitor, tenha encontrado mil receitas de preparação de motores, visando aumentar a potência do motor. De uma forma não-intuitiva, essas fórmulas erram justamente porque estão certas. As transformações que vemos (comando "bravo", dutos de cabeçote maiores etc.) certamente conduzem a uma maior potência, mas isto é conseguido através da deformação da curva de torque, que cai nas rotações mais baixas para subir nas rotações mais altas. Desta forma, a curva de potência que antes crescia linearmente passa a crescer de forma quadrática. Este é o motor chamado de "agudo".

Motores muito agudos oferecem altas potências, mas também péssimas experiências na vida prática. A faixa aproveitável de maior torque e potência vai se estreitando quanto mais o motor é "envenenado". Quando se usa um carro com motor muito agudo, após passar pela faixa de maior potência, o motorista é obrigado a subir a marcha. Nesta marcha a rotação pode obrigar o motor a trabalhar com um torque disponível muito baixo, e as reações dele se mostram fracas até a rotação subir. Aqui é onde se esconde a razão que muitos estranham.

Em provas de arrancada, um carro com motor de 500 cv pode perder feio para outro com motor de 300 cv. Basta que o carro com 300 cv tenha uma curva de torque mais plana que a do de 500 cv, e terá uma aceleração mais consistente ao longo da reta. Apesar de mais fraca, a "sinfonia" do motor de 300 cv é mais "melodiosa" que a do de 500 cv.

O leitor talvez fique preocupado porque não tem disponível as curvas de torque e de potência dos diferentes motores que ele pode escolher comprar (junto com o carro, obviamente), porém aí vai uma dica: se o leitor deseja um carro de comportamento mais elástico, olhe para a rotação de potência máxima e para a rotação de torque máximo.

Um motor elástico, com curva de torque relativamente plana, apresenta uma rotação de torque máximo por volta de 100 a 200 rpm acima da metade da rotação de potência máxima. Quanto mais a rotação de torque máximo se aproximar da rotação de potência máxima, mais o motor se mostrará agudo. Dois pontos não irão caracterizar todo comportamento do motor, mas estas duas "notas" pelo menos indicarão o estilo de "música" que esse motor executa.

Espero que esta nossa viagem tenha aberto novos horizontes ao leitor, e que este não fique mais "bitolado" no "samba de uma nota só".

AAD