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Reportagens | Novas Tecnologias
Motor mutante
Julho 2006

Motor mutante

Com o cabeçote móvel e taxa de compressão variável, ele consegue obter alto rendimento com baixo consumo

Por Paulo Campo Grande
Lista de matérias por data:

ALTERAR O TAMANHO DA LETRA  

A fábrica sueca Saab fez o que parecia impossível: construiu um motor que anda como um musculoso 3.0 V6 e consome como um tranqüilo 1.6 de quatro cilindros. Parece sonho, mas é real. O segredo de tal façanha é um dispositivo que altera o volume das câmaras, variando, assim, a taxa de compressão entre 8:1 e 14:1, de acordo com as condições de uso do veículo.

Com cinco cilindros em linha e deslocamento de 1598 cm3, o motor desenvolve 225 cavalos de potência e tem 30 kgfm de torque. É força para ninguém botar defeito. E o consumo é cerca de 30% menor que o de um seis cilindros de 3 litros aspirado. Esses são dados divulgados pela Saab, que testou o invento com gasolina de boa qualidade, de 98 octanas (nossa gasolina premium também tem 98 octanas e a comum tem 95 octanas, pelo método Motor), e, claro, respeitando os atuais limites de emissões europeus.

O motor - que atende pela sigla SVC, do inglês Saab Variable Compression, ou Compressão Variável Saab, em português - vem com o que há de mais atual em tecnologia. Ele conta com injeção direta de combustível, ignição sem velas (substituídas por eletrodos) e comando de válvulas variável e é superalimentado por compressor mecânico, com intercooler. Mas sua principal inovação está mesmo no cabeçote, que, junto com a parte superior do bloco - onde ficam os cilindros -, forma uma peça só. Em relação aos motores comuns, esse cabeçote é cerca de 20 centímetros mais alto. Na parte de baixo ficam o bloco, o virabrequim e os pistões, como nos motores convencionais. Uma junta sanfonada, feita de borracha especial, une essas duas partes do motor.

A variação da compressão ocorre com a movimentação desse cabeçote, que pode aumentar ou diminuir o volume das câmaras. A mudança da capacidade cúbica se dá nos chamados pontos mortos superiores. Os pistões continuam com o mesmo deslocamento. O que varia é o volume que eles comprimem (veja quadro ao lado).

O cabeçote se movimenta em ângulos de até 4 graus, proporcionando uma mudança de taxa de compressão. Quando o cabeçote está com zero grau de inclinação, a câmara fica com o menor volume e a taxa de compressão é máxima, de 14:1. Se, ao contrário, o cabeçote está totalmente inclinado, com ângulo de 4 graus, a câmara adquire seu maior volume, e a taxa de compressão, seu menor valor: 8:1.

O cabeçote é acionado hidraulicamente, por um eixo de comando, ancorado por cinco bielas. Toda a operação é controlada pela central eletrônica do carro, que determina as taxas de compressão, de acordo com a rotação do motor. A variação da taxa é contínua, assumindo diferentes valores entre 8:1 e 14:1.
Em um motor convencional, a taxa de compressão é uma grandeza fixa. E, quanto maior for a taxa de compressão, maior será o rendimento do motor. A explicação é simples: o espaço reduzido fará com que os pistões sejam empurrados para baixo com mais força quando ocorrer a explosão.

Mundo perfeito. Mas, então, por que não fazer os motores trabalharem sempre com uma taxa elevada? A taxa de compressão deve ser fixada de modo a atender a uma variada gama de situações. Em condições de grande esforço, como o anda-pára-e-anda do trânsito, taxas muito elevadas podem provocar a auto-ignição do combustível. Ou seja, a detonação ocorre antes da faísca da vela, causando danos ao motor. Essa circunstância deve ser evitada, ainda que, nos períodos de pouco esforço, como numa estrada em velocidade constante, altas taxas se traduzam em potência e economia.

O motor SVC concilia essas condições, aparentemente antagônicas, graças a sua taxa de compressão, que varia de acordo com a situação. Na estrada, ela é elevada para o motor gerar a máxima potência. E, no trânsito, a compressão é reduzida, para evitar a pré-ignição da mistura. O máximo torque, necessário nessa condição, é conseguido com a entrada em ação do compressor mecânico, que atinge pressões de até 2,8 bar (num turbo comum, a pressão não chega a 1 bar).

A Saab gastou 20 anos em pesquisas com esse motor, que deverá equipar os futuros lançamentos da marca. Entretanto, a idéia de um mecanismo que variasse a compressão é tão antiga quanto o próprio motor, que surgiu no final do século XIX. Um ovo de Colombo que apenas agora a Saab conseguiu colocar de pé.


Quando o cabeçote está fechado, na posição plana, com zero grau de inclinação, o volume das câmaras de combustão diminui, elevando a taxa de compressão para 14:1
Com um ângulo de inclinação máximo de 4 graus, o cabeçote amplia a capacidade volumétrica das câmaras de combustão. Isso diminui a taxa de compressão para 8:1
O segmento dos cilindros, integrado ao cabeçote, é movimentado por um eixo de comando.
Entre o bloco e o cabeçote, há uma junta sanfonada de borracha, que permite a variação de compressão.
Força concentrada
Quando se diz que um motor tem uma taxa de compressão de 9:1 significa que a mistura ar/combustível, que ocupava a câmara de combustão ao final da admissão, será comprimida a um volume nove vezes menor no momento seguinte, antes da ignição. Quanto maior for a taxa de compressão, maiores serão a potência e o torque desenvolvidos pelo motor, uma vez que potência e torque são resultados diretos dessa pressão.