Potência e torque em motores!

Se você já sabe como a queima, a injeção e o sensoriamento de um motor funciona, o conceito das curvas de torque e potência podem ser entendidos. Essas curvas são caracterizações gráficas de duas formas similares de entrega de trabalho pelo motor.

TORQUE

O torque (unidades usuais N.m ou kgfm) é a capacidade de variar a velocidade que o motor possui, é o torque que nos faz sentir aquele empurrão contra o banco, é ele que faz o veículo arrancar, e a sua grandeza define o quão rápido isso acontece. O torque como grandeza física é resultado de uma força aplicada distante de um ponto de rotação, caracterizado pela fórmula abaixo:

T= F x d

Onde: "T" é o torque, "F" a força e "d" o deslocamento.

No motor, o torque surge da queima do combustível dentro do cilindro, que aumenta sua pressão em todas as direções, gerando uma resultante para baixo, ou seja, para a cabeça do pistão que está ligado à biela e esta, por sua vez virabrequim, provocando assim o giro. O braço de alavanca neste caso é variável visto que o mecanismo formado pela biela e o virabrequim possui ângulo constantemente variável, porém passa pela distância da linha de centro dos mancais do virabrequim (munhões), até os seus moentes onde se fixam as bielas.

Basicamente, a característica que mais faz diferença para um carro de passeio, e proporciona prazer ao dirigir é o torque. Havia um ditado italiano no mundo automotivo que citava: “Potência vende carros, torque vence corridas.” Não apenas o valor do torque é importante, mas também a entrega e a que regime acontecem. Motores famosos como os Honda giradores K20, apresentam os picos de torque em regimes de rotação muito elevados (acima dos 4000rpm), o que torna a direção mais áspera e desconfortável no uso urbano e moderado. Por outro lado, os turbo downsized atuais, apresentam os picos de torque em regimes de rotação muito mais baixos, em alguns casos abaixo dos 2000 giros, e se estendem por platôs impressionantes até por volta dos 4500.

POTÊNCIA

A potência (unidades usuais cv, hp e kW) pode ser entendida como a capacidade de ir rápido, num carro ou motor. Em outras palavras, a potência é a razão do trabalho pelo tempo, ou seja, quanto mais trabalho se têm num menor intervalo de tempo, mais potente o carro é. Outra forma de representar tal grandeza é o produto do torque vezes a rotação

Motores que giram em altos regimes, portanto, normalmente apresentam valores elevados de potência, visto que a grandeza é diretamente ligada à rotação.

Uma maneira técnica e usual de representar a potência e torque dos motores e através das curvas características, que são curvas obtidas de maneira experimental em testes quando os motores são montados em equipamentos chamados dinamômetros. Um dinamômetro basicamente mede através de diversos meios e designs que pode ter, o trabalho gerado sobre o eixo virabrequim. Existem dinamômetros elétricos, hidráulicos, puramente mecânicos por atrito, e os populares dinamômetros de rolo que aferem a potência e torque do motor através do movimento das rodas dos veículos, obviamente que aplicando fatores de correção e estimativas menos precisas paras as perdas da cadeia cinemática.

Quando o motor é montado num dinamômetro para obtenção de suas curvas, há diversas normas de como fazê-lo para que se obtenham resultados confiáveis, comparáveis e com repetibilidade a qualquer tempo e local. Basicamente a pressão de ensaio, temperaturas de fluidos, e demais sensores do motor são ligados para se obter e controlar os dados como em funcionamento pleno. Ainda, há a ligação do virabrequim ao dinamômetro para que este possa receber o trabalho do motor e medi-lo da forma que a tecnologia permitir. O produto deste ensaio é expresso normalmente em gráficos que são compostos pela rotação no eixo X das e a potência e o torque (kW e Nm) no eixo Y.

É possível ainda que se plotem outras curvas no gráfico para que a análise dos engenheiros, ou interessados possa ser mais direta, como riqueza de mistura, pressões de admissão, pressões internas, entre outras.

A característica das curvas de um motor aspirado e um motor turbo com mais controles eletrônicos, é nítida, pois um motor moderno consegue controlar e manter suas condições ótimas por mais tempo, variando pressões, tempos de abertura de válvulas por VVT, pressão do turbo, etc.

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