Porque os novos motores 1.3 de Fiat e Jeep têm quatro e não três cilindros

Os fabricantes concentraram seus esforços na simplificação das famílias de motores. Em vez de ter vários motores diferentes, com tecnologias e projetos distintos, agora exploram ao máximo a possibilidade do compartilhamento de peças entre motores de diversos tamanhos e propostas. São motores modulares.

Ao mesmo tempo, estes novos motores nasceram com foco na redução do consumo, na entrega de força em rotações mais baixas e na redução do peso e do tamanho deles. Foi assim que os motores de três cilindros ganharam espaço em carros menores.

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Em tese, motores de três cilindros têm atrito interno menor, por ter menos peças. Outras vantagens estariam numa maior entrega de torque em rotações mais baixas e no peso total mais baixo. Mas isso nem sempre é regra.

Aproveitando o lançamento do novo motor 1.3 GSE Turbo na Fiat Toro 2022 e no Jeep Compass 2022, QUATRO RODAS questionou a Stellantis sobre o motivo dos seus motores 1.3 terem quatro e não três cilindros.

De acordo com o diretor técnico de motores e transmissões da Stellantis, Vittorio Doria, “um motor maior [que o 1.0 Firefly] de três cilindros poderia ser desenvolvido, mas, neste nível de performance, a irregularidade das forças de inércia de primeira ordem típica dos motores três-cilindros geraria a necessidade de ter eixo contra-rotativo (balanceador ou árvore de balanceamento) e coxins de sustentação do motor mais sofisticados”.

“Isso adicionaria mais custo, mais peso e maior atrito devido ao eixo contra-rotativo, além de perder a modularidade com a versão 1.0 de três cilindros”, completa Doria.

Foi essencialmente uma questão de custos. Os coxins de um três-cilindros 1.3 custariam mais, seria necessário desenvolver um eixo contra-rotativo e o motor exigiria pistões e bielas exclusivos, impedindo uma economia em escala.

Os motores três-cilindros 1.0 e o quatro-cilindros 1.3, que nasceram nas fabricantes que pertenciam à FCA, são modulares. Nos dois motores, o volume de cada cilindro será sempre 333 cm³: o 1.0 tem 999 cm³ e o 1.3, 1.332 cm³. Compartilham o mesmo tamanho de biela, bronzinas, válvulas e pistões.

Basicamente, mudam o bloco, o virabrequim ganha novo mancal e suportes, novo cabeçote e é possível manter acessórios como alternador, bombas e motor de partida. Diâmetro (70 mm) e curso dos pistões (86,5 mm) nunca mudam.

Estratégias diferentes

Motores de três e quatro cilindros precisam lidar com vibrações diferentes. Nos quatro-cilindros, é como se cada par de pistões jogassem o motor para cima e os outros dois, para baixo, ao mesmo tempo, neutralizando as forças. Por isso, basicamente, motores de quatro cilindros são mais suaves.

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Nos três-cilindros, porém, a defasagem entre os cilindros faz o motor tender a balançar para a frente e para trás. O eixo contra-rotativo ajuda a mitigar esse efeito, mas ainda exige coxins robustos e algumas outras estratégias.

No 1.0 aspirado da Fiat, houve alivio na massa no volante do motor e na polia dos acessórios em algumas seções específicas, o que faz o contrabalanceamento da movimentação dos pistões do canto do motor. É uma estratégia simples e que funciona no 1.0, mas poderia não funcionar no 1.3 dadas as modificações necessárias para ter maior deslocamento.

Na Chevrolet, os motores 1.0 e 1.2, que também têm versões aspirada e turbo, são sempre de três cilindros. Na verdade, chegam a ser idênticos por fora. O que muda é justamente o diâmetro e curso dos pistões, que são aumentados nos motores 1.2, bem como os mancais do virabrequim. A Ford tinha dois motores distintos, 1.0 e 1.5 aspirados, mas ambos com três cilindros.

Inclusive, o três-cilindros 1.5 da Ford foi lançado com eixo contra-rotativo, mas o mesmo foi retirado nos últimos dois de produção anos após defeitos ligados a ele. Os Chevrolet, porém, não têm esse dispositivo e se apoiam, literalmente, em grandes coxins e em compensações de forças.

Modularidade nas marcas premium

Mercedes, Volvo, Land Rover e BMW, por exemplo, seguem a estratégia de ter diferentes motores com o mesmo deslocamento por cilindro: 500 cm³, que seria o ideal para o compromisso com consumo e desempenho.

Desta forma, têm os 1.5 de três cilindros, os 2.0 de quatro cilindros e os seis cilindros em linha com 3 litros de deslocamento. Essa relação também pode existir com os motores V8 4.0 mais recentes. O diâmetro e curso dos pistões não mudam e também é possível encontrar acessórios intercambiáveis entre os motores.

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