Comportamento dos motores – Parte 4 – Taxa de compressão

Hoje vou falar um pouco sobre a taxa de compressão. Este é um dos principais fatores que diferenciam os motores de capacidades cúbicas iguais.

O que explica uma Bandit 1250 ter 97 cavalos de potência, enquanto a GSX-R 1000, de menor capacidade cúbica, ter 191 cavalos? Certamente um dos fatores que determinam isso é a taxa de compressão.

Cabeçote e Cilindro

A taxa de compressão é um número que representa o quanto o gás combustível foi comprimido antes da ignição. Imagine um motor de 250cc. Ele tem então, 250cm³ de capacidade. Quando ele está no tempo de Admissão, ele é capaz de admitir até 250 centímetros cúbicos de gás combustível. Quando o tempo de compressão é iniciado, o pistão começa a subir, e o gás que está no cilindro começa a se comprimir para caber no espaço cada vez menor (o pistão reduz o espaço dentro do cilindro). Quando o pistão chega até seu ponto mais alto, já não existe mais espaço algum no cilindro, e todo o gás que estava no nele agora está comprimido e concentrado na câmara de combustão. Essa câmara fica no cabeçote, e tem um tamanho específico. Se ela tem 25cm³, significa que todos os 250cm³ de gás que estavam no cilindro agora estão comprimidos nos 25cm³ da câmara de combustão, o que significa que ele agora ocupa 10x menos espaço (ou um décimo do espaço). Portanto, o gás está comprimido a uma taxa de compressão de 10 para 1 (10:1 na representação correta).

Quanto mais comprimido o combustível está, maior será o poder da explosão causada pela faísca gerada pela vela de ignição. Portanto, motores com taxa de compressão maior apresentam maior desempenho. A Bandit 1250 tem taxa de compressão de 10,5:1, enquanto a GSX-R 1000 tem taxa de 12,8:1. Essa diferença já representa um ganho de desempenho expressivo. É claro que existem muitos outros fatores que diferenciam estes dois motores, e por isso a diferença é tão gritante.

Câmara de combustão e válvulas

Mas nem tudo é simples assim. A engenharia do motor e o tipo de combustível são muito importantes. Motores projetados com taxas de compressão menores tendem a esquentar menos, e portanto, podem ser construídos com materiais menos nobres, e a atenção com o sistema de refrigeração não precisa ser muito grande. A engenharia é mais simples, e portanto, estes motores são mais baratos. Além disso, as altas taxas de compressão inevitavelmente estressam mais os materiais que são diretamente afetados, como valvulas, cabeçote e pistão, e portanto, estas peças tem durabilidade menor.

A taxa de compressão também determina o tipo de combustível a ser usado. Motores com taxas de compressão mais elevadas exigem combustível com maior octanagem, pois do contrário, o combustível “explode” antes da hora (o que chamamos de pré-combustão), e isso é extremamente prejudicial ao motor, podendo quebra-lo na hora. Portanto, usar um motor de alto desempenho implica também em usar combustível mais caro e mais difícil de conseguir (principalmente aqui no Brasil). Fiz um post a uns tempos atrás sobre os tipos de combustível, vale a pena dar uma olhada.

Os motores de 4 tempos geralmente tem taxas de compressão de 8,5:1 a 10:1. Motores de alto desempenho geralmente tem taxas acima de 11:1, podendo chegar até 13:1 (como a BMW S1000RR). É importante observar sempre a taxa de compressão, pois ela diz muito sobre o comportamento de um motor no que diz respeito a aceleração e a rotação máxima. Quanto maior a taxa, mais “arisco” é o motor.

BMW S 1000 RR

Uma das formas mais comuns de preparação de motores passa justamente por aumentar a taxa de compressão. Para isso, o preparador pode remover uma ou duas camadas da junta fica entre o cilindro e o cabeçote, ou pode desbastar (gastar por abrasão) a parte inferior do cabeçote a fim de diminuir sua altura, e por consequência, a área total da câmara de combustão. Outra forma é, também, usar um pistão ligeiramente mais alto, ou com algum ressalto. Porém, tomando o cuidado de escolher um tipo que tenha sulcos por onde as válvulas podem se abrir sem pegar no pistão.

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