Como funciona os motores HIME

Se você gosta de carros, provavelmente já ouviu falar do motor HEMI. Se nasceu na década de 60 ou antes, deve se lembrar do fenômeno criado pelos motores HEMI da Chrysler nos anos 50, 60, e 70. Se você acompanha os muscle cars ("carros musculosos") ou as provas de arrancada, sabe que o motor HEMI 426 é popular por causa de seu desempenho. É possível que você também já tenha ouvido falar dos motores HEMI que a Chrysler começou a usar nas picapes Dodge 2003.

Mas mesmo que você saiba pouco ou nada sobre carros e motores, pode ser que a palavra "HEMI" ainda signifique alguma coisa pra você. Ela se tornou um sinônimo de motores grandes e potentes.

Neste artigo, você vai conhecer o motor HEMI e descobrir o que torna motores que usam o design HEMI máquinas tão incríveis.

Nasce o motor HEMI
O motor HEMI para carros surgiu em 1948 - Harry Westlake e outros desenvolveram um motor HEMI de 6 cilindros para a Jaguar. Alguns anos depois, em 1951, a Chrysler apresentou o motor HEMI V8 de 180 cavalos-vapor (cv) em vários modelos. O motor HEMI da Chrysler tem cilindrada de 5,4 litros (331 polegadas cúbicas) e por isso é conhecido como "HEMI 331".

Hoje em dia, 180 cv parece nada. Mas em 1951, 180 cv era uma coisa inédita. Era uma potência impressionante para a época, e deu vida à "lenda do HEMI".

A Chrysler continuou a melhorar o design do HEMI, lançando um motor de 5,8 litros em 1956, um de 6,4 litros em 1957, e por fim uma versão de 7 litros em 1964. O motor de 7 litros transformou o HEMI em lenda quando ele ganhou a corrida da NASCAR Daytona 500 de 1964 em primeiro, segundo e terceiro lugares. O HEMI de 7 litros de rua foi lançado em 1965, com 425 cv de potência.

O bloco e os cabeçotes da versão de 7 litros ainda hoje são disponibilizados pela Dodge. O HEMI de 7 litros é um motor popular em corridas de arrancada, de funny cars (categoria de arrancada da National Hot Rod Association), e muscle cars ("carros musculosos").

O que permitiu que o HEMI da Chrysler de 1951 produzisse muito mais potência do que outros motores da época foi a eficiência da câmara de combustão.

Em um motor HEMI, a parte de cima da câmara de combustão é hemisférica - daí o "HEMI", como na imagem acima. A área de combustão no cabeçote tem o formato de meia esfera. Dizem que um motor como este tem "cabeçotes hemisféricos". Em um cabeçote HEMI, a vela geralmente fica no topo da câmara de combustão e as válvulas abrem-se em lados opostos dela.

A maioria dos carros anteriores à década de 50 usava os chamados cabeçotes planos (flathead), e ainda hoje muitos cortadores de grama usam o design plano porque é de fabricação mais barata. Em um motor de cabeçote plano, as válvulas ficam no bloco e não no cabeçote, e abrem em uma câmara ao lado do pistão.

O cabeçote de um motor com design plano é extremamente simples - um fundido de metal sólido com um furo onde é colocada a vela. O comando de válvulas no bloco empurra as hastes das válvulas para abri-las, eliminando a necessidade de varetas de válvula e balancins. Tudo é mais simples no design de cabeçote plano. O problema do motor de cabeçote plano é a sua eficiência térmica, que discutiremos a seguir.

Prós e contras do HEMI
Há muitas peças diferentes de um motor que controlam a quantidade de potência que você pode tirar de cada explosão de combustão. Por exemplo:

• é necessário queimar toda a gasolina do cilindro. Se o design faz com que sobre gasolina sem queimar, é desperdício de energia;
• é necessário que ocorra pressão máxima do cilindro quando o virabrequim está no ângulo correto, para que seja extraída toda a energia da pressão;
• é necessário desperdiçar o mínimo possível da energia do motor ao aspirar ar ou combustível para dentro da câmara de combustão e expulsar os gases de escapamento;
• é necessário perder o mínimo possível de calor para o cabeçote e as paredes do cilindro. Calor é uma das coisas que gera pressão dentro do cilindro, então perda de calor significa picos de pressão mais baixos.

Vantagens do HEMI
O último item da lista é uma das principais vantagens do cabeçote do HEMI em comparação com um motor de cabeçote plano. Área de superfície causa perda de calor. O combustível que fica próximo às paredes do cabeçote pode esfriar tanto que não queima de forma eficiente. No cabeçote plano, o tamanho da área de superfície relativo ao volume da câmara de combustão é grande. Em um motor HEMI, a área de superfície é bem menor do que em um motor de cabeçote plano, então menos calor é perdido e o pico de pressão pode ser maior.

Outro detalhe do cabeçote do HEMI é o tamanho das válvulas. Já que as válvulas ficam em lados opostos do cabeçote, há mais espaço para elas. O desenho de motor que precedeu o HEMI foi uma câmara de combustão em formato de cunha, com as válvulas alinhadas umas às outras. O arranjo em linha limitava o tamanho da válvula. Em um motor HEMI, as válvulas podem ser grandes, aumentando o fluxo de ar dentro do motor.

O Dodge HEMI Magnum
O motor Dodge HEMI consolida a tradição da potência do HEMI na fabricação de um motor V8 de 5,7 litros com cabeçote hemisférico.

O motor tem 345 cv e se sai muito bem em comparação com outros motores a gasolina da sua categoria. Como, por exemplo:

• Dodge V8 de 5,7 l - 345 cv a 5.400 rpm
• Ford V8 de 5,4 l - 260 cv a 4.500 rpm
• GMC V8 de 6,0 l - 300 cv a 4.400 rpm
• GMC V8 de 8,1 l - 340 cv a 4.200 rpm
• Dodge V10 de 8,0 l - 305 cv a 4.000 rpm
• Ford V10 de 6,8 l - 310 cv a 4.250 rpm

O motor HEMI Magnum tem duas válvulas e duas velas por cilindro. As duas velas ajudam a resolver os problemas de emissões dos motores HEMI antigos da Chrysler. As duas velas iniciam duas frentes de chama e garantem a combustão completa.

Desvantagens
Se os motores HEMI têm todas essas vantagens, por que não são todos os motores que têm cabeçotes hemisféricos? Porque há tecnologias ainda melhores disponíveis hoje.

Uma coisa que um cabeçote hemisférico nunca vai ter é quatro válvulas por cilindro. Os ângulos das válvulas seriam tão estranhos que seria praticamente impossível projetar o cabeçote. O fato de ter duas válvulas por cilindro não é problema em corridas de arrancada ou NASCAR, pois os motores são limitados a duas válvulas por cilindro nessas categorias. Mas nas ruas, quatro válvulas ligeiramente menores deixam o motor respirar com mais facilidade do que duas válvulas grandes. Motores modernos usam o formato pentroof (telhado em "V" invertido, em inglês) para acomodar quatro válvulas.

Outro motivo para motores de alto desempenho não usarem mais o design HEMI é o desejo de criar câmaras de combustão menores. Câmaras menores reduzem ainda mais a perda de calor durante a combustão e também diminuem a distância que a chama deve percorrer durante a combustão. Neste caso, o formato pentroof também é útil.