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Motores de Fórmula 1: os segredos
para atingir 300 cv/litro


Sou leitor assíduo deste belíssimo site e curioso sobre mecânica. Adoro conhecer novas tecnologias, principalmente em relação aos motores. Por isso concentrarei minhas muitas perguntas nos motores de maior potência específica sem sobrealimentação que conheço, os da Fórmula 1. Como os engenheiros da F-1 conseguem extrair quase 300 cv/l de seus motores? A maior potência se deve à busca de maiores rotações por minuto (quase 19.000 rpm)? Quais são as principais limitações em busca de maior desempenho? Qual o valor médio de torque máximo desses motores? Gostaria, se possível, ver um gráfico de potência e torque por rpm. Quais das técnicas usadas nesses motores ainda não chegaram aos carros de rua? Como é possível medir as rotações pelo ronco do motor? Só vocês mesmo para sanar as minhas dúvidas.

Charles Douglas Pinto de Camargo
Guaratinguetá, SP
charlez@uol.com.br

As informações sobre os motores dos F-1 são bem escassas, Charles, algo como segredo de estado. As potências atualmente obtidas são produto quase que exclusivo da rotação que esses motores são capazes de atingir. Lembre-se de que potência é trabalho efetuado na unidade de tempo. Então, quanto mais trabalho puder ser feito -- rotações em 1 minuto -- maior será a potência.

Para que o motor consiga funcionar em regimes elevados, hoje passando de 18.000 rotações por minuto, é essencial que o curso dos pistões seja muito pequeno e que as válvulas consigam abrir e fechar perfeitamente, sem flutuação. Daí o emprego de molas de válvulas pneumáticas, tipo de mola que não apresenta as limitações das molas helicoidais de aço no que se refere à ressonância -- fenômeno em que a mola, quando submetida a altas freqüências, recebe ondas de compressão das próprias espiras, que acabam ocasionando irregularidade na ação de retorno e levando à flutuação.

O curso dos pistões é mesmo muito pequeno, algo como 45 mm, o que resulta em velocidade média do pistão de apenas 27 metros por segundo (com um diâmetro dos cilindros de 92 mm e 10 cilindros, o motor do exemplo teria exatos 2.991 cm3). As limitações são sempre as mesmas: materiais que resistam a todos os esforços internos e que ao mesmo tempo sejam leves.

O torque máximo situa-se em torno de 40 m.kgf, o que daria 13,3 m.kgf por litro, e ocorre aproximadamente a 12.000 rpm. Mas esses motores são bastante elásticos. No Grande Prêmio dos Estados Unidos, em Indianápolis, podia-se ver no conta-giros exibido na transmissão de TV que, nas curvas de baixa velocidade, os motores caíam para 8.000 rpm e levantavam o giro rapidamente para chegar a 18.000 rpm.

Basicamente, a diferença para um motor de rua está nas molas de válvulas pneumáticas e nos caros materiais empregados. Infelizmente não existem curvas de potência e torque desses motores para podermos publicar no BCWS. Não é possível medir rotação pelo ronco do motor. Pode-se no máximo estimá-la.

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Data de publicação deste artigo: 12/11/02

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