Ferrari patenteia motor de combustão invertido a hidrogênio

Conhece a expressão “virar o bico ao prego”? Foi mais ou menos isso que os engenheiros da Ferrari acabam de registrar em uma patente: um jeito de driblar limites aerodinâmicos impostos pelo posicionamento dos motores a combustão.

Como? Invertendo o conjunto de forma literal. Ou, se você preferir manter o tom das frases feitas: colocando o motor de “pernas para o ar”. E, claro, isso não é nem de longe tão simples assim…

Do ponto de vista conceitual, virar um motor de “pernas para o ar” não tem nada a ver com força - é um problema de engenharia avançada. Afinal, por algum motivo, os motores a combustão seguem uma lógica de construção parecida (com variações) há mais de um século.

Então, deixando os ditados de lado, vale explicar os detalhes e as possíveis vantagens dessa tecnologia, cuja patente foi registrada há poucos dias. Para quem curte engenharia no estado puro, o link para o registro está disponível.

Afinal, qual era o problema?

Não era um único problema - eram vários ao mesmo tempo. Parece conversa de relacionamento, mas na prática é bem parecido: dentro da Ferrari existe uma relação de “amor e ódio” com as metas de emissões.

De um lado, é necessário reduzir emissões de forma drástica. Do outro, há um desejo forte de seguir evoluindo soluções para que o “grito” das mecânicas italianas não se cale de vez.

Além disso, a marca ainda quer demonstrar que os motores a combustão conseguem entregar vantagens que os elétricos não oferecem.

Ou seja: desafios simultâneos. O motor a combustão, já veterano, precisa aprender novos truques. E isso se faz colocando uma equipe de engenheiros altamente motivada para trabalhar e despejando recursos no problema - dois ingredientes que certamente não faltam em Maranello.

A solução da Ferrari

Ao olhar o documento de patente da Ferrari, é difícil não se surpreender: o volume de ideias descritas ali daria quase um livro. Mas dá para ir direto ao ponto.

Na prática, a patente descreve um superesportivo com motor a combustão em posição central traseira e um motor elétrico no eixo dianteiro. Sobre o motor elétrico, há poucas informações; já sobre o motor a combustão ocorre o oposto. É nele que entram as próximas linhas.

Trata-se de um motor a combustão sobrealimentado, com uma arquitetura incomum para a Ferrari: seis cilindros em linha. Até aqui, nada de extraordinário. O detalhe é que, ao observar o conjunto, está tudo de “pernas para o ar”: o virabrequim fica na parte superior e o cabeçote, na parte inferior (ver imagem em destaque).

Dentro da Ferrari, essa escolha atende a dois objetivos práticos. O primeiro é extrair a máxima eficiência do combustível previsto para esse motor: hidrogênio. Como o comportamento dele na câmara de combustão é bem diferente do da gasolina, abre espaço para abordagens novas.

O segundo motivo tem a ver com embalagem e integração: ao colocar a parte mais volumosa do motor na região superior (isto é, o bloco do motor), aumenta-se o espaço disponível para posicionar a transmissão - especialmente para instalá-la em uma posição menos recuada.

Parece fácil, mas não é

O lado complicado desse layout “invertido” é que ele cria outros desafios para a engenharia da marca, em especial na parte de sobrealimentação do motor a combustão.

E sim, a sobrealimentação está prevista - mas a Ferrari descreve três caminhos para isso.

O primeiro usa turbos elétricos. Em vez de depender apenas do reaproveitamento da energia dos gases de escape para comprimir o ar de admissão, essa tarefa passa a ser feita por um motor elétrico acoplado a uma turbina que comprime o ar. E de onde viria essa energia? Da regeneração na frenagem, associada ao motor elétrico dianteiro.

A segunda alternativa muda o posicionamento dos turbos, mas continua com o acionamento da sobrealimentação por motores elétricos.

A terceira opção talvez seja a mais interessante: um sistema do tipo MGU-H, essencialmente igual ao que existe na Fórmula 1.

Nesse caso, o turbo é conectado a um gerador elétrico, convertendo a energia cinética dos gases de escape em eletricidade.

Depois de tudo isso, entram também os temas de resfriamento do motor e lubrificação dos componentes. Naturalmente, a Ferrari considerou esses pontos - assim como o acesso mecânico aos elementos do conjunto.

Este motor vai ver a luz do dia?

A verdade é que ninguém sabe. Ainda assim, é revigorante ver que o velho motor a combustão continua tendo alguns truques na manga - mesmo que, neste caso, como vimos, já dependa do “Viagra” da eletrificação.