QUANDO VOCÊ
TEM TODAS AS RESPOSTAS, ALGUÉM VEM E MUDA AS PERGUNTAS.
O que eu publiquei sobre torque e potência no post da última quarta-feira me pareceu suficiente para dar uma ideia ao leitor do que são e o que representam os valores informados no manual do proprietário dos veículos sob essas rubricas. Todavia, escrever sobre temas complexos numa linguagem acessível a leigos, mas que não insulte a inteligência dos iniciados, é sempre um desafio, como dá conta o comentário de um visitante assíduo aqui do Blog. Então, em
atenção a ele — e a outros leitores que eventualmente ainda tenham dúvidas sobre o assunto —, resolvi
esmiuçar melhor essa questão, que realmente é um tanto nebulosa.
Como eu disse na postagem anterior, levar algo de um ponto a outro é trabalho; portanto, torque é trabalho (mesmo sendo uma força com tendência a girar objetos, como eu disse anteriormente). A potência, por sua vez, tem a ver com a rapidez com que esse trabalho é realizado.
Como eu disse na postagem anterior, levar algo de um ponto a outro é trabalho; portanto, torque é trabalho (mesmo sendo uma força com tendência a girar objetos, como eu disse anteriormente). A potência, por sua vez, tem a ver com a rapidez com que esse trabalho é realizado.
Observação: No âmbito da mecânica automotiva, chamamos torque ao
esforço de torção produzido pelo motor. Para medi-lo, acoplamos esse motor a um
dinamômetro, aceleramos ao máximo e usamos um freio hidráulico (ou elétrico)
para limitar as rotações a 1000, 2000, 3000, e assim por diante. A partir dos
valores do torque nesse regimes, calculamos a potência multiplicando-os pelo
número de rotações por minuto (rpm) em cada situação específica.
O trabalho
que um Fusca 1300 e um Mustang 5.0 realizam
ao subir uma ladeira é o mesmo; a diferença é que o Ford se desincumbe da tarefa em bem menos tempo, pois seu
gigantesco V8 gera 466 cv de potência a
7.000 rpm e 56,7 kgfm de torque a
4.600 rpm, ao passo que o boxer de 4 cilindros do fusquinha produz 46 cv de potência
a 4.600 rpm e 9,1 kgfm de torque a 2 600
rpm.
O mesmo raciocínio se aplica à aceleração. Numa hipotética largada conjunta, o Mustang atingiria 100 km/h em apenas
4,3 segundos, enquanto o Fusca levaria
intermináveis 31 segundos para alcançar a mesma velocidade. A título de
curiosidade, a velocidade máxima do Mustang
é de 250 km/h (e isso porque é limitada eletronicamente), enquanto a do Fusca é de 115 km/h (e isso com vento a
favor). Daí se conclui que quem tem mais potência realiza o trabalho em
menos tempo.
Fugindo um pouco à pergunta do leitor (que agora, suponho, está respondida), acho oportuno aprovetar este ensjo para complementar o que eu já disse em outras postagens desta interminável sequência, mas não neste nível de detalhes:
Votando à vaca fria, quanto mais cedo — em termos de rotação — o torque surgir, melhor será o aproveitamento da potência produzida pelo motor. É aí que entra a “curva de torque” — tanto melhor quanto mais “plana” ela for, pois é bom que o torque esteja disponível em rotações baixas, mas também é preciso que ele continue disponível (ou mesmo cresça) à medida que o giro aumenta.
O maior desafio dos projetistas é desenvolver um motor “elástico”, que tenha potência palpável em baixas rotações e muita potência em regimes de giro mais elevados. Contribuem para isso requintes tecnológicos como o aumento do número de válvulas por cilindro, a adoção de comandos variáveis, os sistemas de sobrealimentação — seja através de uma turbina acionada pelos gases expelidos durante o ciclo de descarga, seja por um compressor acionado mecanicamente por um sistema de correia e polias, mas isso já é conversa para uma próxima vez.
É importante ter em mente que o deslocamento volumétrico do motor é apenas um dos responsáveis pelo torque e potência que ele produz. Prova disso é que há tempos os fabricantes vêm investindo no “downsizing” — ou seja, desenvolvendo motores menores, que privilegiam o consumo e reduzem a emissão de poluentes, mas que isso resulte em prejuízos palpáveis ne desempenho. Para desespero dos puristas, os enormes V8 vêm cedendo espaço aos V6, e estes a versões de 4 ou 3 cilindros, geralmente de 1000 cc, mas com performance equivalente (ou até superior). Mas isso já é outra conversa.
Nos motores aspirados,
a mistura ar-combustível é sugada para o interior da câmara de explosão pela
depressão resultante do movimento descendente que o pistão realiza no ciclo de admissão. Na sequência, ela é
comprimida (ciclo de compressão) e inflamada
pela vela de ignição (ciclo de explosão, gerando as altas
pressões internas que empurram o êmbolo para baixo, fazendo o motor funcionar).
Finalmente, os gazes resultantes da explosão são expulsos do interior da câmara
pelo movimento ascendente do pistão (ciclo
de descarga), e aí começa tudo outra vez (mais
detalhes nesta postagem). É bom que isso fique bem claro, pois assim
ficará mais fácil de entender o funcionamento do turbocompressor, que é o
assunto da próxima postagem.
Cabe aos projetistas garantir que a potência palpável (ou utilizável) não apareça somente em regimes
muito elevados de rotação. Isso até poderia funcionar nas pistas, mas inviabilizaria
a condução do veículo no trânsito urbano, já que para vencer a inércia seria
preciso levar o motor a um regime de giros muito elevado — o que, dentre outras
coisas, reduziria drasticamente a vida útil dos componentes da embreagem. E é aí que entra o torque.
Observação: A função da embreagem é acoplar ou desacoplar dois sistemas rotativos distintos
(o motor e o câmbio, no caso do
automóvel), permitindo-lhes girar em conjunto, separadamente, ou em rotações
diferentes. O modelo usado nos veículos equipados com câmbio manual é acionado
pelo motorista através de um pedal, que leva o garfo a pressionar o rolamento
de encosto contra a mola-diafragma
do platô, reduzindo a pressão sobre o disco
de fricção. Conforme esse pedal é liberado, dá-se o efeito inverso, ou
seja, o disco volta a ser pressionado
contra o volante do motor, elevando gradualmente a rotação até igualá-la à
do eixo piloto. No câmbio automático, um conversor de torque faz o papel da embreagem, e um conjunto
de planetárias, auxiliado por um
sofisticado mecanismo de apoio, produz as
relações de transmissão que são repassadas às rodas motrizes. Já as transmissões
automatizadas as mesmas caixas das
manuais; a diferença é que o acionamento da embreagem e troca das marchas ficam
a cargo de um robô (daí esse sistema ser conhecido também como transmissão robotizada).
O maior desafio dos projetistas é desenvolver um motor “elástico”, que tenha potência palpável em baixas rotações e muita potência em regimes de giro mais elevados. Contribuem para isso requintes tecnológicos como o aumento do número de válvulas por cilindro, a adoção de comandos variáveis, os sistemas de sobrealimentação — seja através de uma turbina acionada pelos gases expelidos durante o ciclo de descarga, seja por um compressor acionado mecanicamente por um sistema de correia e polias, mas isso já é conversa para uma próxima vez.
É importante ter em mente que o deslocamento volumétrico do motor é apenas um dos responsáveis pelo torque e potência que ele produz. Prova disso é que há tempos os fabricantes vêm investindo no “downsizing” — ou seja, desenvolvendo motores menores, que privilegiam o consumo e reduzem a emissão de poluentes, mas que isso resulte em prejuízos palpáveis ne desempenho. Para desespero dos puristas, os enormes V8 vêm cedendo espaço aos V6, e estes a versões de 4 ou 3 cilindros, geralmente de 1000 cc, mas com performance equivalente (ou até superior). Mas isso já é outra conversa.
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