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

Durante anos, falou-se como se o motor de combustão estivesse com os dias contados. Mas a realidade tem mostrado outra coisa: continuam a surgir novidades - algumas quase irreais, como V12, V16 e até um V8 biturbo capaz de chegar às 10 000 rpm. E pelo visto ainda há mais cartas na manga.

Há pouco tempo, por exemplo, demos conta de uma nova geração de motores de quatro cilindros da Toyota, com 1,5 l e 2,0 l, destinados a equipar vários modelos do grupo nos próximos anos.

Agora é a vez de olharmos para a Fábrica de Motores da Baviera - a BMW. Recorde-se que o construtor foi dos poucos que nunca apontou no calendário um «dia» para abandonar a combustão interna. Pelo contrário, assumiu o compromisso de continuar a investir no seu aperfeiçoamento.

O que está a BMW a desenvolver?

Graças a registos de patentes (revelados pela Auto Motor und Sport), já se percebe melhor o que têm vindo a preparar nos bastidores. Se no caso da Toyota falamos de motores totalmente novos, na BMW o trabalho é mais cirúrgico, centrado na forma como a combustão acontece.

A grande novidade passa pela adição de uma pré-câmara de combustão e, para quem acompanha tecnologia de motores, isto é algo bem conhecido… sobretudo no mundo Diesel.

Antes da introdução e popularização da injeção direta nos motores Diesel, a pré-câmara de combustão (injeção indireta) era a solução mais comum. A ignição da mistura ar-combustível começava na pré-câmara (montada na cabeça do motor) e seguia depois por pequenos orifícios que a ligavam à câmara de combustão principal no cilindro.

O resultado era uma combustão mais eficiente (com melhor controlo de detonação e temperatura) e, ao mesmo tempo, um funcionamento mais suave, reduzindo também o ruído típico do Diesel. Nos motores a gasolina, esta abordagem promete ganhos de outra natureza.

Como funciona?

À semelhança do que acontece nos Diesel, a pré-câmara de combustão nos futuros motores a gasolina da BMW liga-se à câmara principal (no cilindro) através de orifícios.

Dentro da pré-câmara (de volume muito mais reduzido) existe apenas uma vela de ignição com uma configuração pouco habitual, por ter apenas o elétrodo de ignição. O elétrodo de massa fica fixo no motor. Segundo a patente, esta separação estrutural ajuda a dissipar melhor o calor, reduzindo o risco de 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 pelos orifícios para a pré-câmara de combustão.

A mistura ar-combustível é ignificada na pré-câmara 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 principal queime mais depressa (criando múltiplos pontos de ignição) do que num motor a gasolina convencional, que conta apenas com um ponto de ignição (a vela no topo do cilindro).

Como a combustão é mais rápida, também tende a ser mais eficiente. Esse ganho de eficiência traduz-se em menores consumos e emissões, sem penalizar o rendimento… bem pelo contrário. Mais potência com menos consumo? Poucos vão reclamar disso.

Outra vantagem é que esta tecnologia pode ser aplicada a qualquer motor a gasolina da família modular da BMW - todos com a mesma cilindrada unitária de 500 cm³. Ou seja, tanto pode aparecer num três cilindros como num V8 do construtor bávaro.

Além disso, como a alteração mais significativa acontece na cabeça do motor, abre-se a possibilidade de a BMW continuar a utilizar os blocos atuais.

A Maserati chegou primeiro

Não se sabe exatamente quando a pré-câmara de combustão chegará aos motores a gasolina da BMW, mas tudo aponta para que esteja a poucos anos (2026), coincidindo com a chegada da nova geração do X5.

Ainda assim, não será o primeiro 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, por exemplo), mas a base tecnológica é a mesma.

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

O que fica claro com este desenvolvimento nos motores a gasolina da BMW - e com mais construtores a apostar nesta via - é que os motores de combustão ainda têm muito por onde evoluir. As hipóteses de melhoria estão longe de estar esgotadas.