Motores de três cilindros: sim ou não?

Apesar da má fama desta arquitetura, pois para parte do público “mais é sempre melhor”, pensando em número de cilindros, a evolução tecnológica nos motores de combustão tem feito com que as suas desvantagens sejam cada vez menos sentidas. Rendimento, consumo, confiabilidade e prazer ao dirigir seriam problemas nesses motores?

Mas vamos começar pelo início… Os primeiros motores de três cilindros do mercado chegaram aqui nos DKW Vemag, de dois tempos, e voltaram a frequentar nossas ruas pela mão dos japoneses, ainda que de forma muito tímida, quando foram reabertas as importações nos anos 1990. De forma tímida mas eficiente, equipando alguns Daihatsu Charade (lembram dele?) e Suzuki Swift. 

 

Os primeiros motores modernos de três cilindros europeus, de produção em larga escala, surgiram na década de 1990, como o 1.0 Ecotec da Opel, que equipava a segunda geração do Corsa, e poucos anos depois, o motor 1.2 MPI do Grupo Volkswagen, que equipou modelos como o Volkswagen Polo IV. Era de 12 válvulas, 55 cv de potência, 8 mkgf de torque máximo e gastava 18 segundos para acelerar de zero a 100 km/h. O consumo anunciado beirava os 20 km. Fraquinho de desempenho e bom de consumo.

E era isso o que estes motores tinham em comum: eram fracos. Diante dos populares quatro cilindros, vibravam mais, andavam menos e consumiam quase a mesma coisa. Na sequência vieram os motores Diesel de três cilindros para uso em automóveis (não no Brasil), que apresentavam os mesmos problemas, porém amplificados pela natureza do ciclo Diesel. O refinamento era fraco e o prazer ao dirigir praticamente inexistia.

Se a isto juntarmos alguns problemas de durabilidade, os europeus tiveram a fórmula correta para criar uma aversão a esta arquitetura, que causou a desconfiança que dura até aos dias de hoje.

Porque os motores de três cilindros são considerados menos refinados pelo consumidor? Esta é a grande questão, e está relacionada com o desequilibro e vibrações inerente ao seu conceito. Como estes motores usam  número de cilindros ímpar, há uma assimetria na distribuição de massas e forças, tornando mais difícil o seu equilíbrio interno. Como sabemos, o ciclo dos motores de quatro tempos (admissão, compressão, combustão e escapamento) exigem rotação de 720 graus do virabrequimn, ou seja, duas voltas completas.

Para lidar com esse fenômeno, as marcas adicionam eixos contra-rotantes ou contrapesos no virabrequim, ou volantes de motor maiores ou com duas massas para neutralizar as vibrações. Mas a baixas rotações é quase impossível disfarçar o seu desequilibro natural. Quanto ao som do escapamento, por falhar uma combustão a cada 720 graus, é também é menos agradável.

Agora que já conhecemos o “lado negro” dos motores de três cilindros, vamos conhecer suas vantagens, ainda que muitas delas possam ser apenas teóricas. A razão fundamental para a adoção desta arquitetura deve-se à redução do atrito mecânico: quanto menos peças móveis, menos energia é desperdiçada. Comparado com um motor de quatro cilindros, o motor três cilindros reduz em até 25% o atrito mecânico.

O custo de produção também é menor, o que agrada em cheio as montadoras. O compartilhamento de componentes entre motores é uma realidade em diversas marcas, mas uma das mais interessantes é a da BMW, com o seu projeto modular. Os motores três cilindros (1.5), quatro cilindros (2.0) e seis cilindros (3.0) da BMW compartilham entre si a maioria dos componentes. A marca alemã adiciona módulos (ou cilindros) conforme a arquitetura que deseja, sendo que cada módulo tem 500 cm³.

O vídeo abaixo mostra como isso acontece:

Estas vantagens, todas somadas, permitem aos motores de três cilindros exibirem consumos e emissões mais baixos do que os de quatro cilindros, e com potência equivalente. Porém, quando os testes de consumo são realizados de acordo com protocolos mais exigentes -como o WLTP (Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure europeu- em regimes mais elevados a vantagem não é tão marcante. É uma das razões que leva marcas como a Mazda a não recorrem a esta arquitetura.

Se em altas rotações, as diferenças entre motores tetra e tricilíndricos não são expressivas, a baixos e médios regimes os motores de três cilindros modernos com injeção direta e turbo conseguem consumos e emissões muito interessantes. Veja o exemplo do motor 1.0 EcoBoost da Ford —o motor mais premiado da sua categoria— que consegue médias abaixo dos 20 km/litro de gasolina, se a única preocupação for consumo.

Quanto mais elevado é o ritmo de condução, mais clara fica a vantagem para os motores com quatro cilindros. Por que? Porque com câmaras de combustão tão pequenas, o gerenciamento eletrônico do motor permite injeções suplementares de gasolina para arrefecer a câmara de combustão e assim evitar a pré-detonação da mistura. Ou seja, em certos casos é utilizada gasolina para arrefecer o motor.

Apesar da desconfiança que esta arquitetura —que como vimos deve-se mais ao seu passado do que ao seu presente e futuro— hoje são tão confiáveis como qualquer outro motor. Esta melhoria deve-se aos avanços que na última década aconteceram na construção dos motores em termos de: tecnologia (turbo e injeção), materiais (ligas metálicas) e acabamentos (tratamentos anti-fricção).

No momento atual da indústria automotiva mundial, mais do que a confiabilidade dos motores, são os periféricos que são colocados em discussão. Turbos, sensores diversos e sistemas elétricos são sujeitos a trabalhos de manutenção que hoje os mecânicos já não têm dificuldades em acompanhar. Por isso, da próxima vez que no balcão da padaria alguém disser que os motores de três cilindros não são confiáveis, pode responder: “são tão confiáveis como qualquer outro, apenas tem um cilindro a menos”.