O que é a cilindrada e qual a importância dela no seu carro?

Você já viu na traseira dos carros os seguintes valores: 1.0, 1.4, 1.6, 1.8 e 2.0? Você sabe o que isso significa? Hoje iremos aprender um pouco sobre as cilindradas de um motor e qual sua relação com a potência de seu automóvel.

O que é cilindrada?

A cilindrada é a soma das capacidades máximas volumétricas de ar-combustível no interior de todos os cilindros do motor, sendo definida como o volume varrido pelo pistão dentro do cilindro durante o trajeto do ponto morto superior (PMS) ao ponto morto inferior (PMI), ou vice versa.

Ela normalmente é representada com as unidades cilindradas (cc), centímetros cúbicos (cm³) ou litros (L). Dessa maneira, um motor quatro cilindros de capacidade total de aproximadamente 1L, tem cerca de 1000 cilindradas (1000cm³). Sendo assim, na sua traseira será identificado o número 1.0, uma vez que a soma  do volume máximo na câmara de combustão é de 1L.

Os números apresentados na traseira do motor são apenas uma forma alternativa de apresentar qual a capacidade volumétrica em litros da soma de todos os cilindros de um motor.

Figura 1 – Representação dos pontos mortos do pistão do cilindro.

Como calculamos as cilindradas?

Para calculá-la, precisamos saber o volume varrido pelo cilindro durante o trajeto citado anteriormente, sendo este chamado de cilindrada unitária, pois relaciona-se a apenas um cilindro do motor. Conhecendo o volume deslocado, resta saber a quantidade de cilindros do motor que estamos a analisar, para descobrirmos as cilindradas totais. Vamos ver como é fácil descobrir as cilindradas de um motor?

A fórmula base para encontrar o número de cilindradas é:

Para encontrar a capacidade volumétrica da câmara de combustão, utilizamos a fórmula para calcular o volume de um cilindro , em que h, na fórmula de cilindradas é equivalente ao curso do pistão durante 1 só tempo do motor. Uma vez que para encontrar as cilindradas do motor devemos somar o volume de todos os cilindros, por fim, multiplicamos por N.

Utilizaremos, para exemplificar o cálculo, um motor imaginário, com quatro cilindros e pistões de 8,6 cm de diâmetro e 8,607 cm de curso. Acompanhe o cálculo a seguir:

Vemos que, para tal motor, temos 2000cc, ou seja, um motor 2.0 (pois temos que 1.000cc = 1.000cm³ = 1L).

Qual a influência da cilindrada no desempenho do motor?

Agora que entendemos as cilindradas, surge outra pergunta: o que ela influencia no motor? Eaí, você sabe nos dizer a importância deste conceito para o motor? Acompanhe-nos para descobrir o porquê de ela ser tão relevante, ao ponto de aparecer nas traseiras dos veículos.

A potência de um motor é fruto da transformação de energia química (combustão) em mecânica. Após o pistão subir até o PMS e comprimir a mistura ar-combustível, a vela de ignição libera uma faísca capaz de dar início à reação de combustão. Nesse momento o aumento da pressão resulta na expansão dos gases, produzindo uma força capaz de movimentar o pistão até o PMI. É no 3° ciclo do motor em que há a geração de trabalho. Desse modo, a potência do motor significa quão rápido ele produz trabalho por meio do processo de combustão.

Quando o motor tem maior capacidade volumétrica para admitir a mistura ar-combustível, maior é a reação de combustão no interior de seu cilindro, resultando, portanto, em uma maior e mais rápida transformação de energia química em energia mecânica.

Muitas vezes, escutamos que os motores 2.0 “bebem” mais que os 1.0. Isso se dá pelo fato de que um motor 1.0 precisa de apenas 1L de mistura ar-combustível para preencher todos os seus cilindros, enquanto o motor 2.0 necessita de mais mistura para preenchê-lo (2 litros), gerando o aumento do consumo.

Agora, se analisarmos a questão de torque e potência. Também perceberemos diferenças.  Continuando com o motor quadrado* imaginário do tópico anterior, com seus 4 cilindros e 8,6 cm de diâmetro e 8,607 cm de curso, vemos que o torque máximo equivale a, aproximadamente, 179 N.m, enquanto a potência máxima é de, aproximadamente, 127HP, como pode-se ver na imagem a seguir.

Figura 2 – Gráfico da simulação do motor imaginário 2.0, sendo o torque a linha vermelha e a potência a linha azul.

Para demonstrar como as cilindradas afetam o desempenho, agora criaremos uma situação hipotética na qual conseguimos modificar apenas o diâmetro e o curso do pistão, modificando-os para 9,2 cm e 9 cm, respectivamente. Fazendo isso, teremos, aproximadamente, 2.400cc, com um torque máximo de 211 N.m e uma potência máxima de 131HP, como visto na imagem seguinte.

Figura 3 – Gráfico da simulação do motor imaginário 2.4, sendo o torque a linha vermelha e a potência a linha azul.

Percebe-se, então, um aumento percentual de aproximadamente 17,9% no torque e um aumento de 3,2% na potência. Claro que os valores podem diferir da realidade pois, nos resultados apresentados, nada além do diâmetro e do curso do pistão foi variado, trazendo a possibilidade de resultados diferentes dos reais.

Quantas cilindradas eu devo escolher?

Como vimos, aumentar as cilindradas de um motor trás melhor desempenho e um consumo de combustível maior. Mas afinal, como sei qual o melhor? Isso depende muito das suas necessidades.

Se você utilizará o carro apenas dentro da cidade, o motor 1.0 é a melhor escolha pois, mesmo sendo o menos potente, ele é o mais econômico. Já os motores 1.6 podem entregar melhor desempenho nas ultrapassagens, comparado aos 1.0, além de trocas de marchas mais eficientes. Por fim, os motores 2.0 entregam mais potência, ótimo desempenho em subidas, ultrapassagens e afins, mas também não são preferência de muitos pelo elevado consumo de combustível.

*Quer saber o que significa um motor quadrado? Fique ligado no site que, em breve, falaremos sobre o assunto!

**Se você não sabe o que é a potência de um automóvel, recomendamos que acesse o post “Qual a diferença de torque e potência?” 

Texto produzido por: Júlia Leite de Faria Ricotta e Fábio Sandrini Costa.