Ferrari patenteia motor de combustão a hidrogênio invertido

Já imaginou pegar num motor de combustão e montá-lo literalmente ao contrário para ganhar espaço e eficiência? Foi exatamente esse tipo de ideia (daquelas que parecem conversa de oficina, mas acabam em desenho técnico) que a Ferrari acabou de colocar no papel - e no registo de patente. O objetivo é contornar limitações aerodinâmicas e de embalagem causadas pelo posicionamento tradicional dos motores.

Em resumo: a proposta passa por “virar” o motor - ou, se preferir a expressão popular, deixá-lo de “pernas para o ar”. Claro que a execução está longe de ser simples…

Na prática, inverter um motor exige muito mais do que criatividade. Exige engenharia de ponta. E há uma razão para os motores de combustão serem construídos (mais ou menos) do mesmo jeito há mais de um século.

Então vamos largar as metáforas e entrar nos detalhes - e nas possíveis vantagens - desta tecnologia, cuja patente foi registada há poucos dias. Para quem gosta de engenharia sem rodeios, está lá o registo completo.

Afinal, qual era o problema?

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

Por um lado, é necessário reduzir emissões de forma agressiva; por outro, há uma vontade clara de continuar a desenvolver soluções que evitem que o grito das mecânicas italianas se cale de vez.

Além disso, a marca também quer provar que motores a combustão ainda podem oferecer vantagens face aos elétricos.

É muita coisa em cima do mesmo prato. Ou seja: o velho motor de combustão precisa mesmo de aprender novos truques. E como isso se faz? Com uma equipa de engenheiros altamente motivada e com recursos a sério. Dois ingredientes que, ao que tudo indica, não faltam em Maranello.

A solução da Ferrari

Ao olhar para o registo de patente da Ferrari, dá vontade de ler tudo como se fosse um livro. A quantidade de soluções descritas é enorme - mas aqui vamos ficar no essencial.

Na prática, a patente descreve um superdesportivo com motor de combustão em posição central-traseira e um motor elétrico no eixo dianteiro. Sobre a parte elétrica há pouca informação; já sobre o motor a combustão, acontece o oposto. É nele que nos vamos focar nas próximas linhas.

Trata-se de um motor de combustão sobrealimentado, com uma arquitetura pouco comum na Ferrari: seis cilindros em linha. Até aqui, parece tudo normal. O choque vem nos detalhes: está tudo “invertido” - a cambota fica na parte superior e a cabeça do motor na parte inferior (ver imagem em destaque).

Na Ferrari, esta opção teve dois objetivos bem concretos. O primeiro foi extrair a máxima eficiência do combustível escolhido para este motor: hidrogénio. O comportamento do hidrogénio na câmara de combustão é muito diferente do da gasolina, o que abre espaço para abordagens novas.

O segundo objetivo foi de embalagem: ao colocar a parte mais volumosa do motor na parte superior (isto é, o bloco do motor), aumenta-se o espaço disponível para posicionar a transmissão - nomeadamente permitindo instalá-la numa posição menos recuada.

Parece fácil, mas não é

O calcanhar de Aquiles desta solução “ao contrário” é que ela traz novos desafios para os engenheiros - especialmente no que diz respeito à sobrealimentação do motor.

Sim, este motor terá sobrealimentação. Mas a Ferrari descreveu três formas diferentes de a implementar.

A primeira passa por turbos elétricos. Em vez de depender apenas dos gases de escape para acionar a turbina que comprime o ar admitido, essa função fica a cargo de um motor elétrico ligado à turbina. E de onde viria essa energia? Da regeneração em travagem proporcionada pelo motor elétrico no eixo dianteiro.

A segunda solução também mexe no posicionamento dos turbos, mas mantém a sobrealimentação acionada por motores elétricos.

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

Nesse caso, existe um turbo ligado a um gerador elétrico, capaz de converter a energia cinética dos gases de escape em energia elétrica.

E, como se não bastasse, ainda entram na equação o arrefecimento do motor e a lubrificação dos componentes. Naturalmente, a Ferrari pensou nesses pontos - e também no acesso mecânico a esses elementos.

Este motor vai ver a luz do dia?

A verdade é que não sabemos. Ainda assim, é revigorante ver que o motor de combustão continua a ter alguns truques na manga - mesmo que, neste caso, como vimos, já precise do “Viagra” da eletrificação.