BMW aposta na pré-câmara de combustão para motores a gasolina

O desfecho tantas vezes anunciado para os motores de combustão interna parece ter sido, em boa medida, exagerado - e as novidades não param de surgir. É verdade que muitas são propostas fora do comum: V12, V16 e até um V8 biturbo capaz de chegar às 10 000 rpm… E ainda não acabou.

Há pouco tempo, apresentámos uma nova geração de motores de quatro cilindros da Toyota, com 1,5 l e 2,0 l, pensados para equipar vários modelos do grupo dentro de alguns anos.

Agora é a vez de olhar para os planos da Fábrica de Motores da Baviera - a BMW. Convém lembrar que a marca esteve entre as poucas que não assinalou no calendário um «dia» para encerrar o capítulo dos motores de combustão. Pelo contrário: assumiu o compromisso de continuar a investir no seu aperfeiçoamento.

O que está a BMW a preparar?

Graças a registos de patentes (divulgados pela Auto Motor und Sport), já se percebe o que tem estado a ser “cozinhar” nos bastidores. Ao contrário do que acontece com a Toyota - que está a desenvolver motores completamente novos -, na BMW o foco é mais cirúrgico e aponta diretamente à tecnologia de combustão.

O elemento-chave desta abordagem é a introdução de uma pré-câmara de combustão. Para quem acompanha soluções de engenharia de motores, trata-se de algo que foi muito comum… sobretudo em motores Diesel.

Antes de a injeção direta de combustível se impor e generalizar nos Diesel, a pré-câmara de combustão (associada à injeção indireta) era a solução dominante. A ignição da mistura ar-combustível começava nessa pré-câmara (instalada na cabeça do motor) e, depois, propagava-se por pequenos orifícios que a ligavam à câmara de combustão principal existente no cilindro.

Na prática, isso permitia não só uma combustão mais eficiente (com melhor controlo da detonação e da temperatura), como também tornava o funcionamento do Diesel mais suave, ao mesmo tempo que reduzia o ruído. Nos motores a gasolina, a promessa é a obtenção de vantagens de outra natureza.

Como funciona?

Tal como nos Diesel, a pré-câmara de combustão prevista para futuros motores a gasolina da BMW comunica com a câmara de combustão principal (no cilindro) através de orifícios.

No interior dessa pré-câmara (muito menor em volume) existe apenas uma vela de ignição com uma configuração pouco habitual: tem apenas o elétrodo de ignição. O elétrodo de massa, por sua vez, fica fixo no motor. Segundo a patente, esta separação estrutural favorece a dissipação de calor, ajudando a evitar pré-ignições indesejadas.

Durante a compressão (mantém-se um motor a quatro tempos: admissão, compressão, combustão, escape), o pistão comprime a mistura ar-combustível e uma parte é empurrada, através desses orifícios, para a pré-câmara de combustão.

A vela inflama a mistura na pré-câmara e a explosão resultante é projetada para a câmara de combustão principal através dos orifícios, como se fossem jatos.

Esses jatos, a alta pressão, fazem com que a mistura ar-combustível na câmara principal se queime mais depressa (ao criar múltiplos pontos de ignição) do que num motor a gasolina convencional, que conta apenas com um ponto de ignição (a própria vela no topo do cilindro).

Como a combustão ocorre mais rapidamente, a eficiência também aumenta. Esse ganho traduz-se em consumos e emissões mais baixos, sem penalizar o rendimento… bem pelo contrário. Mais potência com menos consumo? Poucos terão razões para discordar.

Há ainda um ponto relevante: esta tecnologia pode ser aplicada a qualquer motor a gasolina da família modular da BMW - todos com a mesma cilindrada unitária de 500 cm³. Na prática, tanto pode aparecer num três cilindros como num V8 do construtor bávaro.

E, como a alteração mais significativa se concentra na cabeça do motor, abre-se a possibilidade de a BMW continuar a recorrer aos blocos atualmente em utilização.

A Maserati chegou primeiro

Ainda não é claro quando veremos, no mercado, a pré-câmara de combustão nos motores a gasolina da BMW, mas tudo indica que poderá faltar apenas um par de anos (2026), coincidindo com a chegada da nova geração do X5.

Apesar disso, a BMW não deverá ser a primeira a beneficiar desta solução. A tecnologia é, afinal, a mesma que a Maserati utiliza… desde 2020 (!). O 3.0 V6 biturbo lançado no MC20, batizado de Nettuno, foi o primeiro a adotar uma pré-câmara de combustão. Existem diferenças face ao que surge na patente da BMW (na vela de ignição, por exemplo), mas a base tecnológica é a mesma.

Quando apresentou o Nettuno, a Maserati apontou exatamente os mesmos argumentos para recorrer à pré-câmara de combustão num motor a gasolina: redução de consumos e emissões, com aumento de rendimento. Os 630 cv às 7500 rpm do MC20 são prova disso, tal como a taxa de compressão de 11:1 - muito elevada para um motor turbo de alta performance e um dos indicadores centrais da eficiência de um motor.

O que este desenvolvimento nos motores a gasolina da BMW - e a aposta de outros construtores na mesma solução - evidencia é simples: os motores de combustão ainda têm muita margem de evolução. As possibilidades de progresso estão longe de estar esgotadas.