Em geral, a maioria dos condutores avalia os automóveis pela potência do motor, o que implica que quanto mais potente for o automóvel, mais rápido é para o mesmo peso e tipo de tração. No entanto, na realidade, por exemplo, um carro com um motor a gasóleo de 80 cv pode arrancar mais depressa do que o mesmo carro com um motor a gasolina de 110 cv. A questão é que não só a potência é importante para a dinâmica da aceleração, mas também o binário máximo do motor. Dizemos-lhe o que é o binário em palavras simples, em que unidades o binário é medido e como está relacionado com a potência.
O que é o binário
O que é o binário do motor: em termos simples, é o impulso que um motor produz. Quando o motor está a funcionar, faz girar as rodas com uma certa força. Esta força dividida por uma unidade de comprimento (por exemplo, o raio da roda) é o binário. Para um determinado motor, o binário depende de muitos factores, desde a cilindrada até à forma das cames da árvore de cames. Quanto mais binário o motor produzir, mais força pode exercer sobre o automóvel.
Devido à sua conceção e princípio de funcionamento, os motores de combustão interna têm uma caraterística de binário muito não linear. Por conseguinte, se for especificado um valor de 150 Nm nas caraterísticas do motor, este é o seu valor máximo. Este valor é atingido no pico, a plena aceleração e normalmente numa gama estreita de rotações. No entanto, também existem motores com uma “prateleira” no gráfico do binário, quando o impulso se mantém estável com o aumento da velocidade do motor – isto é possível com a utilização de turboalimentação. Assim, as rotações de binário máximo dependem do tipo e da conceção do motor.
Voltemos aos nossos automóveis convencionais: então, porque é que o carro a gasóleo arranca mais depressa? Porque geralmente tem um binário mais elevado, também a baixas rotações. Os motores a gasóleo têm uma conceção fundamentalmente diferente dos motores a gasolina. Têm uma maior eficiência devido ao maior teor energético do gasóleo e à taxa de compressão. Isto significa que mais energia do combustível queimado realiza trabalho útil, ou seja, é utilizada para criar binário. Devido a esta caraterística dos motores diesel, estes são utilizados ativamente em veículos comerciais.
O que é o binário de um motor
O binário é o produto da força no ombro. Por isso, a sua unidade de medida num automóvel é o newton-metro (newton multiplicado por um metro) ou, abreviadamente, N-m ou Nm. Naturalmente, num motor não existe um braço tão óbvio como nas imagens do manual. Em vez de um único braço, existe um mecanismo complexo. E a força é criada pelos gases em expansão na câmara de combustão. Ao contrário da potência, com os seus quilowatts e cavalos, as escalas alternativas raramente são utilizadas para designar o impulso: quando se fala de binário, as unidades de medida são geralmente newton-metros.
Como é que o binário difere da potência
Descobrimos de que depende o binário do motor e o que afecta o impulso. Agora é altura de nos lembrarmos da potência.
Comecemos novamente com a física: a potência do motor é igual ao produto do binário dividido pelo número de rotações dividido por um fator de 9549 (N=M*n/9549). O resultado está em quilowatts. Para o converter para a mais conhecida potência métrica, é necessário multiplicá-lo por mais 1,36.
Para um automóvel de passageiros normal, o binário máximo situa-se na gama de cerca de 150-300 Nm (nos automóveis a diesel atinge 350-400 Nm), com a maioria dos motores a gasolina de produção moderna a rodar até 6000-7000 rpm. Atualmente, os motores diesel ficam um pouco atrás – 5000-5500 rpm. Além disso, para fazer girar a cambota a essa velocidade e, consequentemente, as rodas a ela ligadas, é também necessário um certo impulso. Assim, verifica-se que a potência é um valor derivado do binário. Quanto mais elevado for, mais potente é o motor em relação aos seus concorrentes.
Há uma explicação mais simples para as pessoas que não percebem nada de engenharia. Uma boa tração ajuda-o a puxar um atrelado pesado ou a fazer girar as rodas na areia. E com uma potência elevada, é possível atingir velocidades mais elevadas se não houver limites.
O binário pode ser aumentado
Em teoria, é possível. O facto é que, num motor de combustão interna, o binário depende quase diretamente do enchimento dos cilindros – quanto mais ar e, consequentemente, combustível entrar e queimar, mais impulso o motor produz. No entanto, os motores são concebidos para determinadas caraterísticas de tração. É possível aumentar o binário (e a potência), mas isso implica normalmente uma redução da vida útil. Existem globalmente duas formas: mecânica e eletrónica.
A eletrónica significa alterar o programa de gestão do motor, aumentando a quantidade de ar e de combustível nos cilindros: devido a uma maior pressão de sobrealimentação, diferentes fases de abertura das válvulas ou injeção, etc. As manipulações do programa (chip tuning) nos motores turbo podem “remover” até 20% do binário adicional sem alterar fundamentalmente o design. Mas no caso dos motores “atmosféricos” é normalmente mais modesto: 5 a 7%.
A forma mecânica consiste em alterar a geometria do grupo cilindro-pistão, dos sistemas de admissão e de escape, bem como em aumentar o volume dos cilindros. Este método é dispendioso, pelo que normalmente só é utilizado em automóveis desportivos.
De qualquer modo, um aumento significativo do binário está associado a uma perda de margem de segurança, a um desgaste mais intenso e, consequentemente, a uma redução da vida útil do motor antes da revisão.
Totais
- O binário é, em termos simples, a potência do motor.
- O binário é medido em Nm (newton-metros).
- Os motores turbo (incluindo os diesel) têm um binário elevado que é conseguido a baixas velocidades, os motores atmosféricos – normalmente a média ou acima da média.
- Qualquer afinação do motor para aumentar significativamente o binário conduz a uma perda de vida útil do motor.