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

Há quem dê como certo o desaparecimento dos motores de combustão interna, mas a realidade tem mostrado o contrário: a inovação continua a surgir, e em força. É verdade que muita da atenção tem ido para propostas quase fora do comum - V12, V16 e até um V8 biturbo capaz de chegar às 10 000 rpm -, mas o que vem a seguir não se fica por aí.

Há pouco tempo, por exemplo, apresentámos uma nova geração de motores de quatro cilindros da Toyota, com 1,5 l e 2,0 l, que dentro de poucos anos vão equipar vários modelos do grupo.

Agora é a vez de olharmos para os planos da Fábrica de Motores da Baviera - a BMW. Convém lembrar que o construtor é dos poucos que nunca assinalou no calendário um «dia» para terminar com os motores de combustão interna. Pelo contrário, assumiu o compromisso de continuar a investir no seu desenvolvimento.

O que está a BMW a desenvolver?

Graças a registos de patentes (divulgados pela Auto Motor und Sport), ficamos a saber o que têm andado a preparar nos bastidores. Se no caso da Toyota falamos de motores totalmente novos, na BMW o trabalho parece mais cirúrgico, focado na própria tecnologia de combustão.

A grande novidade passa pela adição de uma pré-câmara de combustão e, para quem acompanha soluções de engenharia de motores, isto era algo bastante comum… nos Diesel.

Antes da chegada e popularização da injeção direta de combustível nos motores Diesel, o uso de uma pré-câmara de combustão (injeção indireta) foi durante muito tempo a abordagem mais frequente. A ignição da mistura ar-combustível começava na pré-câmara de combustão (instalada na cabeça do motor) e, depois, seguia por orifícios que a ligavam à câmara de combustão principal no cilindro.

Isto permitia não só uma combustão mais eficiente (com melhor controlo da detonação e da temperatura), como também um funcionamento mais suave, reduzindo em simultâneo o ruído típico dos Diesel. Nos motores a gasolina, esta solução promete benefícios de outra natureza.

Como funciona?

Tal como nos motores Diesel, a pré-câmara de combustão nos futuros motores a gasolina da BMW liga-se à câmara de combustão principal (no cilindro) através de orifícios.

Dentro da pré-câmara de combustão (com um volume muito menor) existe apenas uma vela de ignição com uma configuração particular, por ter apenas o elétrodo de ignição. O elétrodo de massa está fixo no motor. Segundo a patente, esta separação estrutural melhora a dissipação de calor, ajudando a evitar pré-ignições indesejadas.

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

A mistura ar-combustível é ignificada na pré-câmara de combustão pela vela e a explosão resultante sai através dos orifícios, como se fossem jatos, para a câmara de combustão principal.

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

Como a combustão ocorre mais rapidamente, torna-se também mais eficiente. Esse ganho de eficiência traduz-se em consumos e emissões mais baixos, sem penalizar o rendimento… antes pelo contrário. Mais potência com menos consumo? Pouca gente será contra.

Outra vantagem desta tecnologia é poder ser aplicada a qualquer motor a gasolina da família de motores modulares da BMW - todos com a mesma cilindrada unitária de 500 cm³. Isto abre a porta a vermos esta solução tanto num três cilindros como num V8 do construtor bávaro.

Além disso, como a alteração principal acontece essencialmente na cabeça do motor, existe a possibilidade de a BMW continuar a utilizar os blocos de motor atuais.

A Maserati chegou primeiro

Ainda não se sabe ao certo quando veremos a tecnologia da pré-câmara de combustão chegar aos motores a gasolina da BMW, mas tudo aponta para que esteja a um par de anos de distância (2026), coincidindo com a chegada da nova geração do X5.

No entanto, não será o primeiro modelo a beneficiar desta solução. Afinal, esta é a mesma tecnologia que a Maserati utiliza… desde 2020 (!). O 3.0 V6 biturbo estreado pelo MC20, chamado Nettuno, foi o primeiro a recorrer a uma pré-câmara de combustão. Existem algumas diferenças face ao que aparece na patente da BMW (a vela de ignição, por exemplo), mas trata-se da mesma tecnologia.

Quando a Maserati apresentou o Nettuno, apontou exatamente os mesmos motivos para usar a pré-câmara de combustão num motor a gasolina: consumos e emissões mais reduzidos, com maior rendimento. Os 630 cv às 7500 rpm do MC20 comprovam isso mesmo, tal como a taxa de compressão de 11:1 - bastante elevada para um motor turbo de alta performance e um dos principais indicadores da eficiência de um motor.

O que este desenvolvimento dos motores a gasolina da BMW deixa claro - e há mais construtores a apostar nesta tecnologia - é que os motores de combustão ainda têm margem para evoluir. As possibilidades de desenvolvimento estão longe de estar esgotadas.