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A relação entre
desempenho, consumo, suavidade de funcionamento e durabilidade de um
motor é influenciada, entre diversos fatores, pelo curso dos pistões.
Quando o curso é muito longo, o motor tende a produzir mais torque e,
em conseqüência, maior potência já a partir de rotações baixas. O
conceito de quadrado, super ou sub está em desuso. Hoje fala-se em
motor de curso longo e motor de curso curto.
O que deve ser considerado são os objetivos de uso e, a partir daí,
projetar o motor de acordo. É claro que se o intuito é obter a maior
potência possível em relação à cilindrada, o motor terá de ser de alta
rotação. Para ser de alta rotação a velocidade média dos pistões terá
de ser mantida no limite que a tecnologia atual permite (a custos
razoáveis), 20 metros por segundo. Define-se aí o curso dos pistões.
Para calcular o curso máximo que resulte em 20 m/s, em um motor
2,0-litros de quatro cilindros que vá girar a 6.000 rpm, multiplica-se
20 por 30 e divide-se por 6.000, obtendo-se 0,1 metro ou 100 mm. O
diâmetro dos cilindros, calculado, será de 79,8 mm. O engenheiro,
então, joga com esses dados para definir o motor final. Há vários
outros aspectos, como a altura do motor ficar grande demais para caber
em seu compartimento, o curso muito longo exigir bielas de comprimento
adequado para se conseguir relação r/l
favorável, e por aí vai.
Pode-se dizer que curso
curto é um mal necessário quando se objetiva motor de alta rotação (e
alta potência). Diâmetro de cilindros muito grande representa
dificuldade de queima da mistura ar-combustível, pela distância entre
a vela e os pontos mais distantes na câmara de combustão. É por isso
que se recorre à dupla ignição hoje em dia, como no Honda Fit, Porsche
911 (nos tempos do arrefecimento a ar) e alguns Alfa Romeos -- no passado era para evitar enguiços, e
nos motores de avião é por segurança.
Esses efeitos podem ser evidenciados na comparação entre motores de
mesma cilindrada (1.796 cm3) e nível tecnológico, como os 1,8-litro da
General Motors -- o de curso longo do Corsa e Meriva, com diâmetro de
80,5 mm e curso de 88,2 mm, e o de curso curto do Astra, com 84,8 x
79,5 mm.
Com o curso do Astra as bielas podem ser mais curtas e leves sem
prejuízo da relação r/l. Mesmo que o Corsa usasse bielas tão longas
quanto as do Astra (não usa por questão de aproveitamento de
componentes dos demais motores da família, de 1,0 a 1,6 litro), teria
r/l acima do limite convencionado de 0,3: exato 0,308, contra 0,277 do
Astra.
E quanto à velocidade média dos pistões? Às mesmas 6.000 rpm, os
pistões do Astra percorrem 15,9 metros por segundo, e os do Corsa,
17,6 m/s. Disso resulta a tendência a maior durabilidade, nessas
condições de uso, para o motor de curso curto.
Compromisso intermediário pode ser obtido com diâmetro e curso iguais
ou equivalentes, no que se costumava chamar motor quadrado: é o caso
do 2,0-litros da GM (Astra), com 86 mm em ambas as medidas. Comparado
ao motor Volkswagen de cilindrada equivalente (82,5 x 92,8 mm), por
exemplo, o da GM possui melhor relação r/l (0,300 com bielas de 143
mm, contra 0,322 do VW, apesar das bielas pouco maiores, 144 mm) e
menor velocidade média dos pistões (17,2 m/s a 6.000 rpm, ante 18,5
m/s do VW).
Se tudo isso faz diferença? Certamente, como vimos acima, mas só até
certo ponto. Tanto a distribuição de potência e torque quanto a
suavidade de funcionamento podem ser afetadas por muitos outros
elementos, que tornam a relação entre diâmetro e curso secundária.
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