Bem treinado

Mais força, mais resistência, mais eficiência: esse é o resultado da nova tecnologia do 911 Carrera caracterizada pelos motores turbo

Quando uma partida acaba já é preciso pensar na próxima. Esse velho ditado futebolístico alemão foi seguido à risca pela equipe de desenvolvimento do 911. A geração atual do Porsche 911 recém havia sido apresentada ao público em 2011 e a equipe já se retirava para a concentração no Centro de Pesquisas e Desenvolvimento de Weissach, a fim de engatar a próxima marcha no projeto 911. O lema é claro: “Para ficar na ponta é preciso manter-se sempre em forma.”

Os esportistas de elite devem poder, acima de tudo, medir sua capacidade em números objetivos. Por exemplo, a potência de 370 cv (272 kW) do 911 Carrera equipado com câmbio de embreagem dupla da Porsche (PDK). Comparado com seu antecessor, os resultados do treinamento são evidentes: 14,8 segundos de 0 a 200 km/h, quase um segundo menos. Mas, sobretudo (e esta era uma das metas principais), ele consome apenas 7,4 litros de combustível a cada 100 quilômetros conforme a norma do ciclo europeu, enquanto que sua versão anterior consumia 8,2 litros. Com uma potência máxima de 420 cv (309 kW), o 911 Carrera S chega agora a 200 km/h em apenas 13,2 segundos, contentando-se com 7,7 litros de combustível – um litro menos do que antes. Na prática, os tempos de aceleração intermediária importam mais que os de aceleração a partir do zero – e o Carrera já ganha pontos na versão de câmbio manual: na penúltima marcha, ele acelera de 80 a 120 km/h em 5,5 segundos.

Motor turbo

1 VarioCam Plus
Nos novos motores boxer, o timing das árvores de cames ao lado da admissão e do escape podem ser configurados. Nas válvulas de admissão, também pode ser ajustado o curso.

2 Bomba de água
Após a partida, uma bomba de água comutável acelera o aquecimento do motor.

3 Cárter
O revestimento de ferro das camisas dos cilindros garante um atrito muito menor e um consumo de óleo mais baixo.

4 Injeção direta
As válvulas de injeção foram posicionadas no centro e injetam o combustível com uma pressão de até 250 bar.

5 Turbocompressores
Dois compressores são responsáveis por um torque constantemente alto entre 1.700 e 5.000 rotações por minuto.

6 Intercooler
O ar comprimido atrás do turbocompressor é arrefecido com o ar externo, a fim de aumentar a potência.

“Mas tudo isso confere mesmo?”, pergunta-se o espectador perante tais números. Para respondê-lo, Thomas Krickelberg, chefe da gestão de projeto dos motores do 911, pega uma folha de papel que explica tudo. Nela pode-se ver a evolução da curva de torque da nova geração de motores boxer de seis cilindros com três litros de cilindrada que agora estreiam no 911 Carrera e no Carrera S. O gráfico mostra um platô mais pronunciado do que o da Montanha da Mesa na Cidade do Cabo, com um “planalto” totalmente plano entre 1.700 e 5.000 rotações por minuto. Uma pessoa com conhecimentos técnicos sabe de imediato que isso só funciona com um motor superalimentado. Motores aspirados sem compressores necessitam de altas rotações para desenvolver esse torque e essa potência. Com o 911 Turbo, a Porsche foi pioneira na superalimentação, porém, até hoje, sempre utilizou no Carrera motores aspirados por sua resposta espontânea, sem medo de altas rotações. “Investimos tudo para que o Carrera com novos motores turbo funcione como com os aspirados”, promete Krickelberg.

Para alcançá-lo, os engenheiros se ocuparam intensamente com essa exigência. Seu objetivo foi minimizar o tempo transcorrido entre a pisada funda no acelerador e a chegada no torque máximo, algo que conseguiram implementando diversas medidas. Para começar, a Porsche não emprega um turbocompressor grande, senão dois menores, um para cada bancada de cilindros. Os compressores mais pequenos possuem um momento de inércia menor e chegam, assim, mais rápido à sua rotação operacional. Além disso, no novo 911 o fluxo do gás de escape que passa pela turbina é regulado por uma válvula eletropneumática de rápido acionamento. E a unidade de controle do motor também tem o poder da clarividência. “Temos um detector de esportividade a bordo”, explica Krickelberg. “O sistema eletrônico de bordo sente quando o carro é pilotado com dinamismo.” Neste caso, ou quando o modo esportivo já for selecionado previamente, um fluxo de gases de escape definido é conduzido continuamente à turbina, a fim de mantê-la em movimento, ou seja, deixá-la “pré-tensionada”. Além disso, optou-se por um torque alto em baixas rotações. A ampliação do sistema VarioCam Plus tornou possível selecionar, em ampla escala, o ponto de abertura e fechamento das válvulas de escape, enquanto, até então, só era possível variar o timing e o curso das válvulas de admissão.

Turbocompressor

1 Disposição
Como os turbocompressores estão posicionados perto do cabeçote dos cilindros, perde-se pouca energia de escape e a reação é aprimorada.

2 Wastegate
Um atuador wastegate eletropneumático permite uma regulagem rápida do fluxo de massa de gases de escape.

3 Rotor da turbina
O rotor da turbina é acionado pelo fluxo de gases do escape e transmite a energia cinética ao rotor do compressor sobre o mesmo eixo.

4 Rotor do compressor
Ele é responsável por levar o ar de admissão pressurizado à câmara de combustão.

A potência total de um motor turbo depende em grande parte do modo de arrefecimento do ar alimentado. Durante a compressão, a temperatura do ar aspirado aumenta e provoca um efeito adverso: o ar se expande e assim entram menos moléculas de oxigênio para a combustão na câmara do pistão. Assim, sem o arrefecimento complementar com ar externo, a potência se reduziria. O desafio era levar a quantidade necessária de ar aos intercoolers, sem alargar demais a traseira. Para realizá-lo, foi feita uma complexa remodelação do conjunto traseiro, que porém quase não é visível do lado de fora.

Refrigeração do ar de admissão

1 Coletar
O ar externo necessário para a refrigeração do ar de admissão flui para o interior passando pelo spoiler traseiro.

2 Refrigerar
Dois trocadores de calor à direita e à esquerda permitem uma redução significativa da temperatura do ar de admissão.

3 Liberar
Através de duas aberturas na saia traseira, o ar de refrigeração deixa o compartimento do motor. Elas foram concebidas para criar uma queda de pressão.

Com toda a importância que a superalimentação tem, ela não deixa de ser apenas um dos aspectos da nova geração de motores boxer. Pois tudo é novo nos dois motores de três litros de cilindrada. Por exemplo, a injeção direta de combustível. Pela primeira vez as válvulas de injeção foram centralizadas, isto é, elas se encontram equidistantes às válvulas de admissão e escape, injetando combustível com a pressão máxima de 250 bar para dentro do cilindro e pulverizando-o em gotas microscópicas. Desse modo, o combustível se distribui uniformemente no combustor, armazenando-se moderadamente nas paredes e permitindo uma combustão mais limpa e eficiente. Graças a isso, o 911 Carrera já cumpre desde o início os limites de emissão da norma Euro 6.

Na parte mecânica dos novos motores era necessário cumprir os seguintes requisitos: leveza máxima e atrito mínimo. Para combinar ambas as características no novo cárter, o alto teor de silício até então utilizado cedeu espaço a uma mistura de alumínio fundido de baixa liga. O inovador processo de revestimento permite abandonar as pesadas camisas de cilindro de ferro fundido cinzento. Por meio de jatos de plasma, são inseridas partículas de ferro nas superfícies rugosas. A superfície obtida por meio desse processo não é apenas robusta e resistente a variações na qualidade de combustíveis, como também oferece muito menos atrito. O bloco do motor completo perde 1,5 quilograma de peso. Por usar um cárter inferior feito de plástico e ser isento de sistema de ar secundário para depuração dos gases de escape, ele perde, respectivamente, dois quilos adicionais.

Aerodinâmica e construção leve

1 Favorável
O novo 911 Carrera continua apresentando um favorável coeficiente de arrasto de 0,29.

2 Fechado
Quando a carga do motor é baixa, as lamelas situadas na frente do radiador se fecham, diminuindo assim a resistência aerodinâmica.

3 Leve
Um novo processo de fabricação permite rodas extremamente leves, o que é importante para a eficiência e o conforto.

Onde não há massa amortecida são maiores os efeitos da construção leve. Como na roda. As novas rodas de 20 polegadas não somente têm um visual delicado, mas são também surpreendentemente leves, graças ao processo de estiramento rotativo. Esse processo fabrica elementos de espessuras normalmente só possíveis em processos de forjamento – economizando, em cada roda, algumas centenas de gramas. No eixo traseiro, o 911 cresceu meia polegada – também, para poder sustentar seguramente os gigantescos torques na pista. Sendo assim, na versão básica, os pneus traseiros são mais largos (295/35) do que antes (285/35).

O veículo voltou a ganhar em musculatura, mas também em mobilidade, sobretudo se utilizado o eixo traseiro direcional. Durante a manobra de estacionamento, esse equipamento opcional faz com que o raio de giro se reduza em até 50 centímetros, obtida por uma movimentação das rodas traseiras em sentidos opostos. Em velocidades acima de 80 km/h, as rodas traseiras também viram levemente, mas no mesmo sentido que as rodas dianteiras, estabilizando o veículo em curvas rápidas ou durante as trocas abruptas de faixa. Assim, pode-se concluir que este é o apito inicial para um 911 que, uma vez mais, volta a ser o melhor…

Texto Johannes Winterhagen