Potência X Torque

Durante os anos em que fomos à escola, muitos de nós frequentemente perguntaram (especialmente aqueles que não gostavam de Física) o porquê de se aprender ou decorar fórmulas como as de potência e de torque. Na prática e para a grande maioria das pessoas, realmente não há utilidade, porém mesmo que você não seja um engenheiro projetista de automóveis, toda vez que você acelera seu carro, estes entre outros conceitos estão atuando e se revertendo em maior ou menor desempenho.

Você que tem o hábito de avaliar especificações técnicas de carros e seus motores, já deve ter notado que em geral os motores a gasolina produzem mais potência do que motores diesel que tenham o mesmo deslocamento. Em contrapartida os motores diesel produzem mais torque, particularmente em regimes de rotação bem inferiores. Por que isto acontece?

Para podermos responder a esta pergunta, precisamos inicialmente lembrar de alguns conceitos e como o torque e a potência se relacionam e produzem o desempenho que se quer alcançar, seja em um motor diesel ou gasolina. Perdão aos puristas da Física, mas para que o assunto não seja um retorno a sala de aula e nem demasiadamente tedioso, seremos apenas superficiais.

Quando se quer aplicar a um parafuso ou porca uma força maior, seja para apertá-lo ou para soltá-lo, normalmente usam-se ferramentas de cabos mais longos ou uma alavanca maior, correto? Pois então, toda vez que você faz isto ou vê alguém fazendo (por exemplo, o borracheiro ao soltar uma parafuso de roda) está se empregando o princípio do torque. Ou seja, torque é a força aplicada em um braço ou alavanca, que irá produzir no ponto de atuação (porca, parafuso, eixo, etc) uma força multiplicada pelo comprimento do braço, como a própria unidade faz supor:


Kgfm = (Kilograma-força X Metro)


A justificativa desta explicação, fica justamente por conta do comprimento das bielas e dos braços do eixo do virabrequim (eixo de manivelas) nos motores diesel. Tais motores em caminhões e ônibus e até mesmo em veículos menores, são geralmente grandes entre outras razões, por contarem com longas bielas e manivelas do virabrequim, a fim de produzirem níveis elevados de torque.

É justamente este torque que vai fazer com que um caminhão arranque em uma subida carregado e daí porque ele tem que estar presente já a partir de baixas rotações do motor. Se como nos motores a gasolina ele surgisse em regimes de rotações mais elevadas, certamente não haveria força suficiente para entrar em movimento.

Naturalmente, os níveis mais baixos de rotação de um motor diesel, não dependem só disso, como também de características químicas e físicas do próprio combustível, tais como poder de detonação, compressão, energia, entre outras. Imagine também a vibração e o desequilíbrio dinâmico produzidos por grandes bielas e manivelas, assim como longos cursos de pistão, funcionando a 6000 ou 7000 rotações por minuto, ou a mais de 15000, como acontece em motores de Fórmula 1!

Já a potência pode ser definida como sendo a força aplicada sobre um corpo, para deslocá-lo uma certa distância em um determindo intervalo de tempo. Calma, tentaremos explicar-lhe melhor. James Watt foi um engenheiro que celebrizou-se por seu trabalho a respeito e foi o criador dos termos Watt (como seria de se imaginar!) e hp (Horse Power). Em avaliações que ele realizou junto aos poneis que retiravam carvão das minas, Watt concluiu que em média, cada ponêi era capaz de içar dos fundos das minas, cerca de 330 libras (149.7 kg) de carvão, por uma distância de 100 pés (30.48 metros) em um intervalo de 1 minuto, ou seja, 33000 lb.ft/min. Tal potência ficou conhecida e é utilizada até hoje, como sendo o equivalente a 1 hp.

Usando a explicação anterior podemos concluir de onde vem a potência do motor. A força aplicada por cada pistão (explosão), multiplicada pela distância do deslocamento (curso) provocado em um intervalo de tempo, produz a potência bruta do motor. Note que quanto mais rotações um motor realizar em um mesmo intervalo, mais potência ele irá produzir. Como potência é função da velocidade com que o motor trabalha, explica-se porque motores diesel produzem menos potência que motores a gasolina, equivalentes em deslocamento e porque a potência máxima "aparece" apenas próximo ao limite de rotações.

Assim, agora você já é capaz de entender porque em seu carro movido a gasolina (ou álcool) ou até mesmo em um diesel, é preciso esticar-se mais as marchas para obter-se melhor rendimento (aceleração) e porque com o motor em baixos regimes de rotação ele não tem "força" para subir uma ladeira carregado, por exemplo. Contudo, é importante salientar que cada vez mais esforços vem sendo empregados a fim de se conseguir motores que conciliem ambas as características, confirmadas pela nova geração de motores diesel que vem equipando muitos carros de passeio na Europa, com desempenho bem próximo dos movidos a gasolina.