Comportamento dos motores – Parte 3 – Capacidade cúbica

Continuando a série de artigos sobre o comportamento de motores, hoje vou falar um pouco sobre a capacidade cúbica, ou simplesmente, a cilindrada, e como ela influencia o comportamento dos motores.

Kit DRZ400 para 485cc

Existe um (não tão) velho ditado americano que diz “There is no replacement for displacement“, uma pequena rima que significa “Não existe substituto para cilindrada“. Essa frase fala justamente sobre a capacidade cúbica dos motores, e foi criado para definir a força dos Muscle cars, os carros de arrancada que eles tanto amam. E no fim, isso é verdade. A forma mais simples de se obter um motor de alto desempenho é projetando-o com uma capacidade cúbica maior.

A capacidade cúbica nada mais é do que o “tamanho” do motor. Na verdade, é o espaço disponível em seus cilindros, e geralmente é medido em centímetros cúbicos, polegadas cúbicas, ou litros. Aqui no Brasil, costumamos chamar de “cilindrada” o centímetro cúbico, portanto, um motor de 1000cc é igual a um motor de 1000cm³, que é igual a um motor de 1 litro, ou 1.0, como normalmente são chamados os motores dos carros desta capacidade.

Cilindro e Pistão de uma Twister. Esta área azul tem 249cm³ quando o pistão está no ponto morto inferior.

Quanto maior a capacidade cúbica de um motor, mais gás combustível ele é capaz de admitir, comprimir e explodir. Quanto mais gás, maior a explosão, e por consequência, maior a força. A equação é simples mesmo. É só isso!

Por exemplo: Um motor de 125cc é capaz de admitir até 125cm³ de mistura ar+combustível (gás). Uma vez que este gás está dentro do cilindro, o pistão sobe e comprime este volume em uma pequena área chamada “câmara de combustão”, que fica no cabeçote. Esse gás comprimido possui muito mais poder de explosão do que se estivesse a pressão atmostérica normal. A faísca então trata de iniciar a queima do gás, que rapidamente se expande, empurrando o pistão para baixo e assim movimentando o virabrequim, gerando a tração para o câmbio e para a roda da Moto.

Um motor de 250cc tem o dobro da capacidade de um motor 125cc, e podemos até dizer que ele tem o dobro do desempenho, e o dobro do consumo de combustível. Na verdade, esses dados dependem de outros fatores, mas se dependesse apenas da capacidade cúbica, as informações estariam corretas.

Existem formas de fazer um motor admitir mais combustível do que sua capacidade cúbica. A isso damos o nome de “sobrealimentação”. Isso aumenta consideravelmente o desempenho do motor. Vou me aprofundar mais neste tema no futuro.

E como comparar?

A capacidade cúbica de um motor depende de 3 fatores: O diâmetro de cada cilindro, o curso do pistão e a quantidade de cilindros.

Diâmetro e Curso

O diâmetro de um cilindro junto com o curso do pistão, determinam a capacidade cúbica deste cilindro. Um cilindro com 73,0mm de diâmetro e 59,5mm de curso tem então 249cm³ de capacidade. A Fórmula é simples: (Pi X Raio ao Quadrado X Curso) / 1000. Neste caso, Cilindrada = (3,14159 * ((73,0/2)*(73,0/2)) * 59,5) / 1000 = 249,03cc.

Quanto mais largo é o cilindro, menor tem que ser o curso do pistão para que a capacidade cúbica seja mantida, e o contrário também acontece: Cilindros mais estreitos, e pistões com longos cursos também fazem o motor ter a mesma capacidade cúbica. Porém, isso reflete diretamente no comportamento do motor.

Motores com cilindros mais largos e cursos menores tendem a favorecer o RPM. Quanto mais curto é o curso, mais rápido o motor poderá girar. Essa característica é que faz, por exemplo, com que a Yamaha R6 consiga atingir regimes de até 17 mil RPM, enquanto uma XT600 não passa de 8 mil RPM. Na R6, existem 4 cilindros de 149,84cm³ cada, sendo o diâmetro de cada cilindro 67mm e o curso 42,5mm, enquanto na XT600, existe apenas 1 cilindro de 595cm³ com diâmetro 95mm e curso 84mm. O curso tem praticamente o dobro do da R6. Devido a este curso bem maior (além do pistão bem mais largo), o motor não gira tão rápido. Porém, seu torque aparece em rotações bem mais baixas, e se mantém presente por quase toda a faixa útil de rotação, ao passo que na R6, o motor só “acorda” acima de 11 mil RPM.

Quem determina o curso de um pistão é a sua biela e o virabrequim (eixo do motor). Dependendo do tamanho do virabrequim e do local onde a biela é fixada, o pistão fará movimentos maiores ou menores dentro do cilindro.

Uma das formas mais comuns de se preparar um motor para competição, aumentando seu desempenho, é justamente aumentar sua cilindrada. E o jeito mais fácil de se fazer isso é aumentar o diâmetro do cilindro e do pistão. Assim a área dentro do cilindro aumenta, e consequentemente, sua capacidade cúbica. Mas é preciso ficar atento a esse tipo de preparação, pois os resultados nem sempre são os melhores.

Então ao olhar em uma ficha técnica, uma forma de saber muito sobre o comportamento do motor, é prestando atenção do diâmetro, curso e quantidade de cilindros.

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