Há dois números chave para os motores. Eles dizem respeito à potência e ao torque gerados. Existe uma discussão sobre qual deles é mais importante para o motorista, mas os dois estão intimamente ligados.
O torque, medido em mkgf ou kgfm (ou Nm ou lb-ft, dependendo do país) expressa o trabalho feito pelo motor para realizar certo esforço independente do tempo necessário para fazê-lo – o importante é levantar o saco de cimento, independente se levará um minuto ou uma hora.
Já a potência, medida em cavalo-vapor (ou kW ou hp), representa o torque multiplicado pelas rotações do motor, exprimida em rotações por minuto (rpm), uma medida que existe em função do tempo (o minuto).
A relação entre potência e torque no motor
Os números de potência e torque máximos aparecem em rotações diferentes. Um dos desafio para os engenheiros é desenvolver um motor que cumpra duas exigências: entregar a potência máxima na rotação mais elevada possível, o que teoricamente proporciona maior velocidade, e obter o torque máximo em uma rotação mais baixa, para que ele tenha força suficiente para ganhar velocidade de forma mais rápida.
Em automóveis, não basta ter muito torque sem potência. É o que acontece com tratores: com números de torque bem mais impressionantes que os de potência, eles são muito fortes para puxar carga e equipamentos, mas não conseguem ganhar velocidade com rapidez.
Além disso, manter a linearidade (ou seja, um crescimento progressivo, sem variações abruptas) na geração de torque e potência também é importante, para que o motor não apresente “degraus” em seu fôlego conforme as rotações vão subindo.
Quanto maior for a diferença entre a rotação de torque máximo e a rotação de potência máxima, mais elástico tende a ser o motor. A consequência é uma boa sensação de força para o motorista, que precisará fazer menos trocas de marcha para retomadas no trânsito, por exemplo. A propósito, o ideal é manter as rotações do motor dentro desta faixa de giro, como já explicamos.
Motores turbo modernos, ajudados por injeção direta e duplo comando de válvulas variável, ilustram o mundo perfeito. Neles o torque máximo aparece entre os 1.400 rpm e 2.000 rpm, enquanto a potência máxima de aparece em 5.000 rpm ou acima, resultando em uma garante diferença de até 3.600 rpm entre os picos. São motores muito elásticos, com potência e torque abundantes em qualquer rotação, diminuindo a necessidade de trocas de marcha. Além da agilidade, o consumo também acaba melhorando, pois não há a necessidade de elevar as rotações em busca de força.
Dois carros com a mesma potência podem ter torques diferentes?
Sim e isso acontece porque o torque e a potência máximos ocorrem em rotações diferentes do motor.
Veja o exemplo dentro da Volkswagen: o Gol 1.6 8V gerava 101 cv a 5.250 rpm e 15,4 kgfm a 2.500 rpm (com gasolina), enquanto o 1.0 turbo que era usado no Up! também tinha 101 cv (a 5.000 rpm), mas chegava a 16,8 kgfm (a 1.500 rpm).
O torque depende das eficiências volumétrica, térmica e mecânica do motor. O torque máximo é atingido na rotação onde se consegue a maior eficiência possível desses três fatores.
Já a potência depende da multiplicação do torque pela rotação e geralmente atinge seu pico em giros mais altos.
Acima de uma determinada rotação, o torque começa a cair (pois as eficiências diminuem). Assim, para atingir a meta estabelecida pela marca para aquele projeto, cada fabricante trabalha os elementos do motor (filtros, escapamentos, comandos de válvulas, comprimento dos dois coletores, atritos internos, entre outras variáveis) até chegar ao seu objetivo.
Um motor mais potente pode ter menos torque que outro?
Em um mesmo motor, é possível alcançar potências iguais e torques totalmente diferentes ou vice e versa. Dependendo sua aplicação, o fabricante pode privilegiar o torque (no caso de o motor ser instalado numa picape) ou a potência (se for um automóvel com apelo esportivo).
Havia um bom exemplo disso na Honda. As versões Touring e Si do Civic usavam o mesmo motor de quatro cilindros 1.5 turbo.
Na versão topo de linha do sedã, o propulsor gera 173 cv (a 5.500 rpm) e 22,4 kgfm (a 1.700 rpm). Para justificar a proposta de esportividade do Si, o mesmo conjunto chega a 208 cv (a 5.700 rpm) e 26,5 mkgf (a 2.100 rpm).
Se levarmos em conta motores de competição, que não precisam ter preocupações de emissões, consumo e durabilidade, os números pulam ainda mais.
O mesmo 1.0 de três cilindros do Up! chegou a 272 cv e 27,4 mkgf em um estudo voltado para uso em pistas desenvolvido pela própria Volkswagen.
Como se mede o torque de um motor elétrico?
Basta fazer um cálculo teórico a partir da tensão e corrente aplicada ao motor e da potência gerada por ele. Mas o melhor é medir em dinamômetro.
Nos motores a combustão, há torque e potência apenas com o motor em giro, mas nos elétricos, pelo fato de haver forças magnéticas de atração e repulsão entre o rotor e o estator, há torque mesmo sem rotação.
Isso pode ser comprovado em uma ladeira: o motor elétrico sem movimento pode manter o veículo parado no aclive, sem precisar girar um câmbio automático, como ocorre nos carros a combustão.
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