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O torque não é maior nos motores diesel do que nos a gasolina, ao contrário do que se acredita. Por apresentarem queima de combustível mais lenta, sua rotação máxima é bem mais baixa do que no caso de gasolina, o que acaba limitando sua potência específica. Mas é o funcionamento em regimes baixos que lhe dá vantagem para veículos de transporte de carga, pois seu torque máximo surge bem cedo. O menor torque e potência específicos são compensados por cilindrada maior e superalimentação.

Motor Renault a diesel

O filho de alemães nascido na França Rodolfe Diesel (esta é a grafia correta do seu nome, ainda que não seja escrita e aceita desta forma na maioria dos livros) registrou em 1892-1893 a patente do seu motor a combustão. Em Ausburgo, Alemanha, conseguiu patrocínio e se associou à Fábrica de Máquinas de Ausburgo (que mais tarde vem a se tornar o império M.A.N. Krüpp). As primeiras aplicações do motor foram em geradores de energia e motores estacionários para uso geral.

Desenvolvia baixa potência específica (algo em torno de 10 cv) e foi inicialmente previsto para operar com carvão pulverizado (injetado através de um jato de ar comprimido na câmara de combustão). Sem nunca funcionar corretamente e gerando muitas dúvidas quanto ao processo, necessitou de mais pesquisas e ensaios, até que, em 1897, Diesel desenvolveu um motor com 20 cv a 127 rpm. Era um simples monocilíndrico de 250 mm de diâmetro, 400 mm de curso (19,6 litros de cilindrada) e possuindo um rendimento térmico de 26,2%, contra 20% dos motores a ignição por centelha do ciclo Otto e 10% das máquinas a vapor, comprovando assim sua eficiência.

Os motores diesel de quatro tempos são derivados dos estudos do francês Beau de Rochas, de 1862, inventor do ciclo de quatro tempos. A evolução acontece quando o eng. Francês L'Orange projeta o primeiro motor diesel de injeção mecânica para a Deutz e, em 1912, constrói o primeiro motor a injeção direta. A partir de 1940, os motores diesel fazem enormes progressos, tanto nos processos construtivos quanto em termos de injeção.

Há também o motor diesel de dois tempos, como o famoso GMC que propulsionava os ônibus da Viação Cometa nos anos 50 e mantido vivo nos cavalos-mecânicos da marca, impecavelmente conservados, que sempre dão o show nas exposições de automóveis antigos no Brasil. O som do motor é inconfundível, um espetáculo à parte, em razão principalmente do soprador (blower) essencial a seu funcionamento. Esses motores possuem válvula de escapamento somente, sendo a admissão feita por janelas no cilindro.

Os motores diesel possuem alto rendimento termodinâmico, quando comparados a outros motores de máquinas térmicas. Sua principal diferença em relação aos de ignição por centelha (ciclo Otto) é que nos diesel, de ignição por compressão, o ar é comprimido para depois ser pulverizado o combustível. Desta forma temos um melhor aproveitamento de todo o combustível injetado, perdendo-se menos combustível (daí sua maior economia), pois o ar aquecido é capaz de inflamar o combustível, que é injetado no tempo certo. Já no ciclo Otto, o combustível é introduzido junto com o ar -- atomizado -- para ser queimado, havendo perdas de mistura por todo o percurso da mistura.

Por utilizar óleo combustível, mais pesado e por sua própria natureza com alto poder antidetonante, o motor diesel possui características de queima progressiva e é indicado para operar com alta taxa de compressão (em geral entre 18 e 24:1, duas a três vezes superior à de um motor a gasolina).

O alto rendimento provém também da elevada taxa de compressão, que se por um lado proporciona o aquecimento do ar que permite o combustível inflamar-se, por outro produz maior pressão e, por conseqüencia, melhor aproveitamento do combustível.

O que regula a potência dos motores diesel não é uma válvula-borboleta de entrada de ar (nem a possuem) como nos motores a gasolina, mas a quantidade de combustível injetado. Não existe a condição de 'acelerador fechado', razão para não existir freio-motor e nem vácuo de admissão para aproveitamento num servofreio. Isso obriga a colocação de válvula na saída do coletor de escapamento caso se queira usar o motor como freio numa descida de serra, por um lado, e o uso de uma bomba de vácuo para o servofreio, por outro.

Seu funcionamento obedece certa similaridade com os motores de ignição por centelha. No primeiro tempo admite ar puro; no segundo tempo acontece a compressão do ar; no terceiro, "o tempo de fogo", o óleo diesel é pulverizado e acontece a combustão e expansão; e no quarto e último tempo, a expulsão dos gases resultantes da queima (escapamento). Observa-se que sua principal diferença é que a combustão se realiza através do contato do combustível com o ar comprimido e aquecido.

Em relação aos motores a gasolina, possui atrativos cada vez mais sólidos. À medida em que os parâmetros de emissões ficam mais rígidos e o fator consumo se estreita através das imposições de um mercado cada vez mais exigente, ficam mais claras suas vantagens, como: alto rendimento térmico (42% contra no máximo 33% dos propulsores a gasolina); menor consumo específico (em torno de 30%, pois retira-se mais energia do combustível e da combustão) e por conseqüência menores índices de emissões de poluentes (emitem menor quantidade de gases tóxicos pelo escape, desde que bem regulados); por utilizar um combustível menos volátil que a gasolina, oferece maior segurança nos acidentes.

Motor MWM a diesel

Sua baixa potência específica era um empecilho ao uso nos automóveis de passeio. Era necessário construir grandes motores, com alta cilindrada, e os compartimentos de motor cada vez mais exíguos impediam sua utilização em veículos de menor porte. Com a adoção de superalimentação e a aplicação de novos materiais no processo construtivo, surgiram soluções aos problemas de peso, espaço e potência.

Com a adoção de turbocompressor (que eleva a pressão de entrada do ar no cilindro), foi conseguido melhor enchimento volumétrico, com ganhos de potência na ordem de 40% em relação aos motores diesel de aspiração natural. Novos desenhos de câmara de combustão estão tornando seu desempenho semelhante aos dos motores a gasolina em termos de potência, com a vantagem do custo menor do combustível, menor índice de poluição atmosférica, aliados a uma elevada vida útil e alta confiabilidade do conjunto propulsor (exige menos intervenções de manutenção e não possui sistema de ignição).

Em suas câmaras de combustão (pelo desenho de seu projeto e o método de queimar o combustível) pode-se inflamar praticamente qualquer tipo de óleo combustível cru, como diesel, óleo combustível, naftas, dendê, etc., inserindo os motores diesel na categoria dos propulsores alternativos. Quando agrupado a um motor elétrico, entra na categoria dos veículos híbridos, solução para os grandes centros urbanos em termos de transporte individual e coletivo.

Paralelamente à evolução da potência, o conforto ao rodar foi muitas vezes melhorado. Estudos levaram à redução dos fortes ruídos da combustão, das vibrações em marcha lenta e do peso.

Nos anos 90 ocorreu a popularização do sistema "common rail". Trata-se de uma injeção em que os bicos injetores, com comando eletrônico, recebem o combustível de uma única linha, central, em pressões ao redor de 1.500 bar, para que haja uma queima bem próxima da perfeição, tornando o diesel ainda mais econômico e mais potente. Trata-se basicamente, da disposição de alimentação adotada nos motores a gasolina atuais. Os grandes fabricantes, sobretudo na Europa, já vêem esses motores como uma indispensável versão, até para modelos de luxo como BMW Série 7 e Mercedes Classe S.

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