É o peso estúpido!
A eficiência de um veículo depende de vários fatores, sendo que a eficiência do motor é só um deles. Outros fatores importantes são o peso e o atrito aerodinâmico. Vamos ver porquê.
Se todo o atrito fosse desprezável (o que não seria boa ideia, porque o carro não arrancaria, não travaria, não conseguiria mudar de direção e tornar-se-ia muito instável em alta velocidade), toda a energia cedida pelo motor (E) serviria para aumentar a velocidade do carro: E = ½ x m x v x v. Considerando que se pretende atingir uma mesma velocidade v, é evidente que a energia necessária é diretamente proporcional à massa m (a que chamamos vulgarmente peso). Esta energia é toda perdida como calor quando se trava (uma pequena percentagem pode ser recuperada nos carros com travagem regenerativa).
Mas na realidade existem atritos. Sendo os mais relevantes o “atrito de rolamento” e o atrito aerodinâmico. O “atrito de rolamento” está associado à deformação que sofrem os pneus, e por isso é tanto maior quanto mais largos e vazios estão os pneus. No entanto para que o carro curve em segurança é necessário que a força de atrito (Fa) produzida pelos pneus no solo seja igual a m x v x v/ r (em que r é o raio da curvatura). Assim quanto maior a massa (peso) do carro mais largos terão de ser os pneus para produzirem a aderência necessária para curvar (mas também para acelerar e travar). Ou seja o atrito que é necessário e útil em algumas situações, mas que dissipa energia, é proporcional ao peso do carro.
Portanto vemos a importância que o peso dos veículos tem em 2 dos 3 mecanismos (o outro é o atrito aerodinâmico e tem que ver com a superfície frontal e o coeficiente de atrito aerodinâmico, ou seja depende essencialmente do tamanho) responsáveis pela dissipação da energia mecânica fornecida pelo motor.
Na tabela seguinte podemos ver o peso, o tamanho e os consumos reais que se verificaram nas sucessivas gerações de um mesmo modelo de uma mesma marca automóvel. Só na última geração é que o peso (e o consumo) começa finalmente a diminuir.
- Tabela VW Golf.jpg (42.95 KiB) Visto 2498 vezes
Podemos observar portanto que, apesar da subida do peso e do aumento do tamanho, o consumo praticamente se manteve, ou seja a eficiência dos motores (e a aerodinâmica) aumentou. Quando o peso baixa, o consumo acompanha também essa baixa.
Podemos comprovar isto com um exemplo prático numa situação limite.
Consideremos 2 veículos, um camião (eficiência média motor Diesel de camião, cerca de 37%), com um peso de 10000Kg, e uma Scooter de 50cc (eficiência média motor ciclo Otto de 2 tempos, cerca de 15%), com um peso de 100Kg.
Apesar da eficiência do motor do camião ser 2,5x melhor do que a eficiência do motor da Scooter, o consumo do camião (só com o condutor) é de cerca de 30l/100Km, enquanto que o consumo da Scooter é de cerca de 2l/100Km!
