Motor de combustão interna (ICE)

Um motor de combustão interna produz potência mecânica queimando combustível dentro das suas próprias câmaras de trabalho, os cilindros, e não numa fornalha separada. A designação distingue-o das máquinas de combustão externa, como o motor a vapor, em que o combustível arde fora do cilindro para aquecer um fluido de trabalho. Ao inflamar uma mistura de ar e combustível diretamente dentro de um cilindro vedado, o motor aproveita a rápida expansão dos gases quentes resultantes para produzir trabalho de imediato e em escala compacta, razão pela qual esta conceção dominou o transporte rodoviário durante mais de um século.

O mecanismo essencial converte a pressão dos gases em combustão num movimento rotativo. Dentro de cada cilindro, um pistão desliza para cima e para baixo, vedado pelos segmentos. Quando a carga de ar e combustível se inflama, a brusca subida de pressão empurra o pistão para baixo no seu cilindro, e uma biela transmite esse impulso linear a uma cambota, cujos moentes desfasados convertem o vaivém dos pistões numa rotação regular. Essa rotação, depois de passar pelo volante de inércia, pela embraiagem e pela caixa de velocidades, aciona por fim as rodas. As válvulas na cabeça do motor, abertas e fechadas em tempo certo pela árvore de cames, admitem a carga fresca e expulsam os gases de escape no momento devido.

A maioria dos motores de estrada funciona segundo o ciclo de quatro tempos, em que cada cilindro completa quatro percursos do pistão por cada impulso motor: um tempo de admissão que aspira a carga, um tempo de compressão que a comprime, um tempo de explosão em que esta arde e empurra o pistão para baixo, e um tempo de escape que expulsa os gases queimados. Como apenas um dos quatro tempos produz potência, os vários cilindros são dispostos de modo a sobrepor as suas explosões, gerando um fluxo constante de binário e a suavidade característica de um motor multicilíndrico.

Os dois combustíveis dominantes dividem os motores em duas famílias que diferem sobretudo na forma como se dá a ignição. Um motor a gasolina mistura combustível e ar e inflama a mistura comprimida com uma vela de ignição num instante preciso. Um motor diesel comprime apenas ar até uma taxa muito mais elevada, aquecendo-o o suficiente para que o combustível injetado se inflame espontaneamente, razão pela qual os diesel dispensam vela e tendem a entregar maior binário e eficiência. Para além do combustível, os motores definem-se pela cilindrada, o volume total varrido pelos cilindros, e pela taxa de compressão, fatores que influenciam fortemente a potência e o consumo, podendo aspirar naturalmente ou ser sobrealimentados por um turbocompressor ou compressor.

Durante a maior parte da história automóvel, a sigla ICE raramente era necessária, porque quase todos os automóveis tinham um. O termo só ganhou uso à medida que as cadeias cinemáticas elétricas e híbridas se generalizaram, criando a necessidade de distinguir a propulsão a combustível da propulsão elétrica. Nesse contexto, ICE designa agora a tecnologia consagrada, valorizada pela grande autonomia e pelo reabastecimento rápido, mas cada vez mais comparada com os motores elétricos em termos de eficiência, emissões locais e simplicidade mecânica.