Boletim Técnico: como funciona o motor a combustão do ciclo Atkinson
setembro 5, 2019Anteriormente somente utilizado em veículos híbridos, novo Corolla usa motor do cliclo Atkinson e quebra esse paradigma na versão a combustão. Confira suas vantagens e desvantagens em relação ao ciclo Otto
O motor do seu carro a combustão, seja ele gasolina, etanol ou flex, obedece a um ciclo de funcionamento específico: o Otto. Já, se você tem um veículo a diesel, isso muda um pouco e o ciclo tem nome bem mais intuitivo: o ciclo diesel. Além destes, há outros ciclos, como o Miller, mas que explicaremos em outra oportunidade.
Ciclo Otto x Ciclo Atkinson
Visualmente, um motor Atkinson é idêntico a um Otto, pois o que muda mesmo é seu funcionamento. Basicamente falando, o curso de expansão da combustão é maior do que o da compressão, fato que melhora a eficiência da queima do combustível.
Por MichaelFrey – Obra do próprio, based on US Patent US367496A, http://www.google.com/patents/US367496, CC BY-SA 4.0, Hiperligação
Na animação acima, vemos a concepção exata de um motor do ciclo Atkinson, no entanto, o que vemos hoje em dia é um motor do ciclo Otto comum com o tempo de abertura das válvulas de admissão alterado, fazendo com que o motor tenha o comportamento semelhante ao de um Atkinson.
De maneira resumida, o que diferencia um motor do outro é que, no ciclo Otto, o tempo de compressão acontece assim que a válvula de admissão se fecha e o pistão se movimenta em direção ao PMS, tudo com a válvula de escape também fechada, causando o aumento de temperatura e pressão interna na mistura ar/combustível até o ponto de faísca da vela ser emitida, provocando a queima desta mistura, o movimento descendente do pistão e o início da fase de escape com a posterior abertura da válvula de escapamento na próxima etapa dos quatro tempos do motor.
Já, no ciclo Atkinson, a válvula de admissão permanece aberta em parte do tempo em que o pistão leva do PMI para o PMS. Dessa forma, parte da mistura ar/combustível acaba retornando ao coletor de admissão, fato que propicia menos perdas por bombeamento, pois o motor acaba fazendo “menos força” na fase de compressão.
É a única fase em que o ciclo Atkinson se diferencia de um Otto. Por conta dessa característica, diz-se que o curso de expansão do pistão é maior do que na compressão.
Eficiência x potência
Ele era utilizado prioritariamente em veículos híbridos, pois oferecia um menor consumo de combustível, em contrapartida, desenvolvia menor potência.
Além disso, nos veículos híbridos, a atuação dos motores Atkinson normalmente é sempre acima da marcha-lenta, ou carregando as baterias do powertrain elétrico, ou em rotações médias/altas quando em velocidade de cruzeiro do veículo, já que em baixas rotações, até por ser um motor com menor compressão, tinha também números baixos de potência e torque. Era um ganho por um lado, e perdas por outro que acabavam inviabilizando sua utilização solitária em um veículo.
Assim, fica a pergunta: como a Toyota utiliza um motor “fraco” para equipar o novo Corolla 2020 em sua versão a combustão? A resposta primária é: economia de combustível, claro. A secundária e não menos importante, foi a utilização novas tecnologias combinadas.
O motor 2.0 Dynamic Force combina um sistema de injeção de combustível indireto (no coletor de admissão) em baixas rotações e outro direto para as altas rotações (direto na câmara de combustão). Além disso, o conjunto adota comando variável na admissão, para funcionar como um Atkinson e também para aproveitar uma taxa de compressão alta (13:1). Somente com estes recursos, o novo conjunto rende 177 cv de potência e 21,4 kgfm de torque máximo, tornando-se o mais eficiente 2.0 do mercado e fica melhor até do que o turbinado da concorrência, como o do Honda Civic 1.5 Turbo que gera 173 cv e 22,4 kgfm. Os números de consumo não foram revelados, mas a Toyota promete um Corolla 9% mais eficiente que a antiga geração.
Vale lembrar que a versão híbrida do Corolla também utiliza um motor a combustão do ciclo Atkinson, mas flex e com potência máxima de 101 cv. Além dele, há dois motores elétricos de 72 cv que, com os três combinados, rendem 122 cv de potência.
Foto: Toyota/ Divulgação
