Torque em um Motor de combustão Interna, Ciclo Otto ou Diesel

2008 GM 3.6L Direct-injection V-6 (LLT) with VVT

O motor de combustão interna é uma máquina que realiza inúmeros fenômenos resultantes de sua maneira e forma de trabalhar. A energia térmica produzida pela queima carburante da mistura ar mais combustível dentro do cilindro gera potência e um momento de torque às rodas do veículo.

Torque é o momento de força aplicado, produto de uma força, multiplicado por uma distância que corresponde o comprimento entre o ponto de aplicação dessa força até o centro do eixo de saída

2008 GM 3.6L Direct-injection V-6 (LLT) with VVT
[Copyright Serious Wheels, Motor Cadillac STS]

Uma maneira simples de entender o que e torque é de observar uma ferramenta soltando o parafuso. O centro de aplicação da força que será o torque no centro do parafuso é uma resultante da força aplicada pela mão em kgf, perpendicular a ferramenta, multiplicado pela  distância em metros (m) entre a aplicação da força, ou seja, da mão até o centro do parafuso. Podemos concluir, através deste conceito, que o torque (T) é igual a uma força (F) vezes uma distância (D), T= F x D, e a unidade de medida, pelo sistema internacional, é Nm, Newton Metro, podendo ser convertida em kgf.m.
2008  L76 6.0L V-8 (L76)
[Copyright Serious Wheels, Motor Pontiac G8 GT]
No caso dos motores automotivos esta relação também acontece e o torque é definido pela característica de construção desses motores. O torque resultante em um motor de combustão interna será a força aplicada, através da explosão e expansão da mistura, em cima do pistão o empurrando para baixo, multiplicado pela distância da manivela do virabrequim, ou seja, a distância do centro do moente de ligação da biela ao centro do colo do virabrequim. Dependendo do tipo e configuração de cada motor pode se obter mais ou menos torque.
Um fórmula 1, por exemplo, tem um elevado torque em torno de 60Nm e um caminhão a Diesel pode ter o mesmo valor de torque. Um fórmula 1, tem uma grande cilindrada e eficiência térmica o que gera muita força, um caminhão não tem uma eficiência energética comparada a um fórmula 1 mas tem um grande braço de alavanca ou manivela do virabrequim. A diferença também está na rotação, pois a pequena manivela de um virabrequim de fórmula 1 permite que o motor alcance rotações de até 19.000rpm limpos, enquanto um caminhão está batendo na tarja vermelha nos 3.000rpm. Todo motor tem um ponto de torque máximo em uma determinada rotação que deve estar bem calculada e dimensionada com as relações de transmissão e dar o máximo de desempenho nas rodas do automóvel.

Texto: Gionei da Rocha