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Por que os motores com 3 cilindros vibram mais? Isso é normal ou pode ser um problema?

Por que os motores com 3 cilindros vibram mais? Isso é normal ou pode ser um problema?

 

Hoje em dia, o motor três cilindros já viraram praticamente uma unanimidade entre os automóveis compactos recém-lançados no mercado. São poucos os modelos de entrada que ainda resistem ao velho propulsor de quatro cilindros.

Mas por que isso? Os motores três cilindros apresentam mais benefícios do que malefícios? Você realmente sabe como funciona um motor três cilindros e as reais vantagens e desvantagens apresentadas por ele? Responderei essas dúvidas logo abaixo. Confira:

Vamos primeiro as vantagens do motor 3 cilindros:

Pode parecer estranho este papo para pessoas que não possuem tanta afinidade com a mecânica. Porém, a retirada de um cilindro no motor de um veículo representa (juntamente com uma série de outros fatores) o aumento da potência e de torque, redução no consumo de combustível, entre outros.

Para entendermos exatamente em quais pontos um motor de três cilindros se destaca, é preciso compará-lo a outro com mais cilindros, mas com a mesma capacidade volumétrica (ou seja, só podemos comparar um 1.0 com outro 1.0).

Neste caso, um três-cilindros se destaca por:

  • Ter menor atrito - Por ter um pistão a menos, trabalha com menor atrito e, em consequência disso, aproveita melhor a energia gerada nas queimas. Além disso, por ter menor atrito, tende a se desgastar menos.
  • Ser mais leve - Em média, um motor quatro cilindros pode pesar até 30 kg a mais que um de três. Isso acontece pelo acréscimo de material no bloco, pelo virabrequim maior, além de mais um conjunto pistão-biela e pares de válvulas.
  • Ser mais eficiente - Um motor de três cilindros também é mais eficiente, justamente por ser mais leve e ter menor atrito interno. Com isso, gasta menos combustível, gera mais potência e emite menos gases poluentes que um quatro cilindros.

Agora vamos as desvantagens e consequentemente ao tema do texto:

Se você pensou: se ele é tão bom assim, por que todos os carros não usam motores nesta configuração? Bom, o motivo para isso está abaixo:

  • Ele gera mais ruído - Por conta do formato da câmara de combustão, da cabeça dos pistões, características do sistema de escapamento e pela facilidade de subir de giro rápido, o motor de três cilindros é mais ruidoso que um de quatro cilindros e isso desagrada, principalmente, aos motoristas de veículos de segmentos superiores.
  • Ele gera mais vibração - Além de ser “barulhento”, ele vibra bastante. Os motores com cilindros pares são naturalmente balanceados, pois possuem cilindros-gêmeos, ou seja, sempre que um cilindro estiver em PMS, seu cilindro gêmeo estará também em PMS. Por exemplo: em um motor quatro cilindros, se o cilindro 1 estiver na fase de ‘admissão’, o cilindro 3 estará em ‘trabalho’. Da mesma forma, se o cilindro quatro estiver em ‘compressão’, o cilindro quatro estará em ‘escape’.

Isso não acontece em motores com cilindros ímpares, pois os pistões não têm um “gêmeo” na mesma posição. Por conta disso, estes motores precisam de contrapesos e coxins especiais para equilibrar esse efeito desagradável, porém, por mais eficientes que estes sejam, não conseguem propiciar o mesmo efeito.

Além dos ruídos, outra desvantagem percebida pelos motoristas é o aumento na vibração do veículo em movimento. Por ter um número ímpar de cilindros, existe uma assimetria na distribuição de massas e forças, desfavorecendo o balanceamento e gerando vibrações.

Motores de três cilindros não possuem pistões deslocando-se de forma conjunta. Cada pistão chega ao ponto morto inferior e ao ponto morto superior de forma individualizada (vide foto acima). Isto por si só já promove certa instabilidade rotacional.

Mas o fato realmente relevante é que a combustão não iniciará em um cilindro vizinho após o término do processo de combustão que está em andamento. Este fato é compreensível visto que sabemos que um curso de combustão dura 180º de ângulo do virabrequim. E este é o intervalo de combustão de um motor de quatro cilindros (720°÷4=180º).

No entanto, o intervalo de combustão de um motor de três cilindros é de 240º de ângulo do virabrequim (720°÷3=240º). Visto que a combustão tem duração de 180º de ângulo do virabrequim, em um motor de três cilindros existe um espaço vazio de 60º sem a aplicação de energia proveniente da combustão ao sistema, até que o próximo pistão esteja em posição para o início da combustão (240º - 180º = 60º). Este é o motivo principal da ocorrência de vibração e ruído tão reclamado pelo cliente deste segmento.

Logicamente, existem alternativas para minimização deste incomodo. A utilização de um eixo balanceador acoplado ao virabrequim é a mais eficiente. Porém, boa parte das fabricantes não está disposta a adicionar este componente ao custo de produção. Alternativas de custo reduzido como: balanceamento da árvore de manivelas, recalibração de coxins de sustentação e adoção de massas devidamente posicionadas ao volante do motor já são práticas utilizadas por algumas marcas para atenuar esta característica.

Entretanto, a redução do tamanho dos motores se faz necessário para o atendimento das normas de emissões de poluentes cada vez mais rígidas. Contudo, a presença de certa medida de vibração nos motores de três cilindros parece ser um preço que o consumidor terá que pagar até que as montadoras decidam investir em tecnologias mais eficientes para atenuar esta característica.

Mas é importante ressaltar que isso está longe de ser um problema, de fato pode incomodar alguns proprietários que ainda não estão acostumados, principalmente quando o veículo estiver em marcha lenta, mas fora o incômodo, mecanicamente falando, estes motores “downsizing” vieram para ficar e apresentam muito mais vantagens do que desvantagens, seja para as montadoras ou para os consumidores!


Espero que estas dicas lhe sejam úteis!

Nos vemos em breve com mais dicas!

Texto por: Paula Mascari

Auto Masters
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⚖️Advogada, mas larguei tudo para seguir meu sonho! 🚘Dona de um #voyageturbo que eu montei!

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