MOTORES A EXPLOSÃO: 4 TEMPOS

     Você já se perguntou o que tem debaixo do capô de um automóvel? Por que um Citroën XSARA 1.8 16V aspirado de 170Hp vence uma arrancada facilmente contra um Vectra 2.2 16V de 138Hp? O que significa um carro ter "motor 1000" ou ainda 1.0? Qual a diferença entre um motor V8 de um Maverick e um motor V6 de uma BMW? São tantos números que podemos ficar confusos...

     O que é um motor 1.0 ou 1000? Esses números na verdade representam o volume de deslocamento dos pistões internos às câmaras de combustão. Um motor 1.0 na verdade é um motor de 1,0 L (ou 1000 cm³). Isso significa que se ele for de 4 cilindros, cada pistão (um por cilindro) se desloca um volume de 1/4 L ou 250cm³. Quanto maior a quantidade de litros, mais potência terá o motor e geralmente isso o torna menos econômico. Assim um motor 2,0 L tem um volume de deslocamento total interno duas vezes maior que um motor 1,0 L.

Figura 1: como determinar o volume total de um motor de combustão.

     Já que mencionamos potência e assim vejamos o que significam os Hp de um motor: o Hp é uma unidade da mecânica (Horse-power) que representa potência. A potência por sua vez é a capacidade de realizar um certo trabalho num determinado intervalo de tempo. Quanto maior a potência, maior a força que o motor consegue desenvolver num determinado intervalo de tempo. Aqui no Brasil também utilizamos como unidade de potência o cv (cavalo-vapor). Embora algumas pessoas digam que elas são unidades equivalentes, isso de fato apenas ocorre com a sua representação de potência, já que 1Hp é aproximadamente 745W e 1cv equivale a 735W.

     Existem vários tipos de motores:  V2, V3, V4, V6, V8, V10, V12, etc... Os motores em "V" são aqueles em que os cilindros estão dispostos nessa forma na composição do motor, ou seja, fazendo um ângulo relativo maior que zero grau e menor que 90 graus (veja as figuras 2 e 3). Embora seja essa a definição mais correta, essas representações na verdade, popularmente, indicam o número de cilindros que o motor tem. O motor V2 (dois cilindros) pode ser encontrado em algumas motocicletas, geralmente aquelas tipo "custom", como as tradicionais Harley Davidson. O motor de três cilindros equipa desde os antigos carros DKW's até algumas motocicletas de alto desempenho, como da marca Triumph. O motor V4 (quatro cilindros) é o mais comum entre os automóveis (embora os cilindros sejam dispostos paralelamente). Os motores V6 equipam os carros de luxo como as BMW. Os motores V8 já são mais raros e dentre os automóveis que podemos citar desde os antigos Maverick até as modernas caminhonetes Dodge e Mercedes. Os motores V10 e V12 (Vídeo Youtube) são de carros super-esportivos e dentre eles estão os lendários Lamborguinis acompanhados das Ferraris.

  
       Figura 2: quatro cilindros em linha                                Figura 3: quatro cilindros em "V" (60º) 
Fonte: Youtube. Acesso: jun/09.                     Fonte: Youtube. Acesso: jun/09.

Curiosidade: clique aqui e veja um motor 8 cilindros em V construído em LEGO.

     Diferentemente do número de cilindros de cada motor, o termo 16V significa que o motor do automóvel tem 16 válvulas. Assim, se o motor for de quatro cilindros teremos 4 válvulas por cilindro: duas válvulas de admissão e duas de exaustão. O motor 4-tempos leva esse nome graças ao ciclo mecânico composto de quatro etapas segundo o qual funciona (quatro transformações reversíveis).  A principal característica do ciclo de Otto é que a combustão na câmara ocorre por ignição ou faísca.

     Vejamos alguns elementos internos importantes de um motor 4 tempos:

Figura 5: Elementos internos de motor à combustão.
Fonte: Wikipedia. Acesso: ago/08.

      Dentre os motores fabricados atualmente, podem-se destacar quatro tipos:

 - Motor em linha: os pistões estão dispostos lado a lado, paralelamente. Estes são mais comumente utilizados em veículos de diversos tipos, desde motocicletas até grandes navios (veja a figura 2).

 - Motor em V: é constituído de duas fileiras de pistões, ligados por um eixo de manivelas, dispostos de modo que formam um “V”. Esses motores equipam essencialmente motocicletas como as famosas Harley Davidson ou, ainda, os carros esportivos (veja a figura 3).

 - Motor tipo boxer: utiliza duas fileiras de pistões horizontais e contrapostas. Motores desse tipo equiparam desde o charmoso Fusca da Volkswagen até os mais requintados carros alemães da marca Porsche.

Figura 6: motor boxer quatro cilindros.
Fonte: Youtube. Acesso: jun/09.

 - Motor radial: os pistões estão dispostos em torno de um eixo tipo manivela, muito utilizado para mover hélices de aviões, já que ele poderia ser muito bem balanceado e isso diminuiria sua manutenção favorecendo também o desempenho das hélices.

Figura 7: motor radial cinco cilindros.
Fonte: Youtube. Acesso: jun/09.

      Você sabe como funciona detalhadamente as etapas de funcionamento de um motor em linha convencional? Sabia que ele é uma máquina térmica?

• SEARS, F. W.,ZEMANSKY, M. W. Física. Brasília, v.2, Ed Universidade de Brasília, 1973.