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Técnica

Os mitos e verdades sobre o motor V10 da BMW


Com o fim dos turbos na Fórmula 1 a partir de 1989, o layout de motores liberado para que as equipes escolhessem o que melhor atendesse às suas expectativas de projeto inicialmente deu origem a um grande sortimento. No começo havia carros correndo com motores V8, V10 e V12, mas a concorrência e a busca por soluções mais eficientes acabaram como isso sempre acaba: com uma convergência tecnológica.

No caso da Fórmula 1, a convergência apontou para os motores V10, que se tornaram obrigatórios a partir de 2000. Ao longo da década anterior, as equipes perceberam essa configuração é a que melhor equilibrava peso, consumo e rendimento, então a comissão definiu que eles seriam os motores daquela década seguinte.

Não por acaso a mudança no regulamento atraiu várias fabricantes: a Toyota entrou com uma equipe de fábrica, a Honda voltou como fornecedora de motores e a BMW iniciou uma parceria com a Williams para depois fazer sua própria equipe com a Sauber. Foi mesmo um grande período da F1, que só não foi melhor porque a aerodinâmica começou a pesar demais na competição.

E como toda grande era da Fórmula 1, esta era dos V10 resultou em alguns carros de rua bem interessantes. O Lexus LFA, por exemplo, teve influência dos V10 da Toyota. E a BMW cometeu a loucura de colocar um V10 inspirado pela Fórmula 1 em um sedã executivo médio.

É claro que a ideia de ter um motor V10 em um BMW M5 criou um clássico instantâneo. Afinal, até aquela altura da história só supercarros e carros de competição haviam usado motores V10. Nas ruas era coisa de Dodge Viper e Lamborghini… e a partir daquele ponto, também de BMW.

 

Vau-Zehn, o V10 que fala alemão

Vau-Zehn não é o nome do motor, mas o nome “V10” em alemão. O nome do V10 da BMW é S85. É um monstro de cinco litros com comando duplo nos cabeçotes, sistema variável VANOS na admissão e no escape, taxa de compressão de 12:1 e linha vermelha do conta-giros a 8.250 rpm.

O motor é refrigerado por um radiador duplo, cada um dedicado a uma das bancadas de cilindros, e o sistema de injeção tem corpos de borboleta individuais. O resultado são 514 cv a 7.750 rpm e 53 kgfm de torque a 6.100 rpm. Com isto, o S85 é um dos poucos motores aspirados a produzir mais de 100 cv por litro.

Além disso, a potência representa um aumento de mais de 100 cv em relação ao V8 do M5 anterior, o E39 – considerado por muitos entusiastas da BMW como a melhor geração de todas em termos de desempenho, design e dirigibilidade.

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Claro, o M5 E60 tem o design mais controverso, um nível até então inédito de eletrônica embarcada e, nos primeiros anos, foi oferecido apenas com transmissão semi-automática de sete marchas (o câmbio manual veio em 2006). Mas o V10 pode levá-lo até os 100 km/h em 4,5 segundos, com máxima de 328 km/h. E ainda existe a versão perua (E61).

Além do M5, o V10 S85 também foi parar no BMW M6 de primeira geração e o desempenho era ainda melhor, porque o cupê chega aos 330 km/h e vai do zero aos 100 km/h em 4,1 segundos.

Depois disso, a BMW ainda “tirou” dois cilindros dele e desenvolveu um V8 de quatro litros, o S65 do BMW M3 de quarta geração. O motor tem diferenças conceituais e de projeto no cabeçote/trem-de-válvulas, mas a origem é a mesma do V10. O V8 entrega 420 cv a 8.300 rpm (!) e 40,8 kgfm de torque a 3.900 rpm. Com ele o M3 vai do zero aos 100 km/h em 3,9 segundos e chega aos 286 km/h.

Os dois motores, o S85 e o S65, são dois dos motores mais celebrados de seu tempo, mas à medida em que foram envelhecendo e acumulando quilometragem, sua reputação acabou abalada pelos problemas que acabaram aparecendo com o tempo.

Como nós estamos na internet desde que muita coisa aqui ainda era mato (o Instagram, por exemplo, era um barzinho de bairro, frequentado por uns hipsters descolados), sabemos que muitas certezas são infundadas, mas outras têm uma base muito sólida calçada na realidade. Então… o que acontece com estes motores realmente?

 

As características técnicas

A primeira coisa que você precisa ter em mente sobre o S85 (e o S65) é que ele é um motor derivado de competição. Motores de competição precisam ter maior rendimento, o que exige tolerâncias dimensionais menores. Lembra do processo de partida de um motor de Fórmula 1 dos anos 1990? Pré-aquecimento do óleo e da água fora do motor para poder ligá-lo?

O motor S85, claro, não é tão extremo como um V12 de Fórmula 1, mas ele é certamente mais extremo que um V10 mais convencional como o da Lamborghini ou o da Dodge. Veja por exemplo o sistema de admissão: são 10 borboletas eletrônicas que podem ser acionadas individualmente.

O bloco do motor, feito de alumínio fundido, é do tipo “bed plate”, bipartido no mesmo eixo do virabrequim — é o mesmo padrão de construção dos motores Mezger dos Porsche GT2/GT3 da virada dos anos 1990 para os anos 2000, que (não por acaso) também são derivados de motores de competição. Os pistões são de alumínio fundido, e arrefecidos por jatos de óleo em sua parte inferior.

O sistema de lubrificação é “semi-seco”: há dois cárteres que reservam o óleo, e a sucção do lubrificante é feita por bombas secundárias que pescam o óleo do cárter menor (como o reservatório de um sistema de cárter seco) e o despejam no cárter maior, que atua como um cárter convencional.

Por último, o sensor de detonação é baseado em um sistema de “medição de corrente iônica”, que usa uma descarga de baixa tensão nas velas imediatamente após o disparo da centelha. Esta descarga pode detectar tanto eventuais falhas de ignição quanto detonação.

O trem de válvulas também usa balancins e tuchos específicos para ter mais precisão na abertura e fechamento das válvulas em altas rotações. E, por último, o virabrequim usa moentes compartilhados para as bielas de forma que a ordem de ignição é desbalanceada (1-6-5-10-2-7-3-8-4-9), com intervalos de 54º ou 90º. Isso resultou em um motor compacto, que é instalado em posição central dianteira no M5 e no M6, e pesa apenas 240 kg.

 

Quais os problemas do motor?

Há três problemas mais relatados pelos proprietários em todo o mundo sobre este motor: as bronzinas de biela, a atuação dos corpos de borboleta e falhas no sistema de variação do comando de válvulas, o VANOS.

O primeiro deles tem a ver com a natureza do motor: trata-se de um motor derivado de competição, cujo bloco é compacto e leve. Se você leu com atenção as características técnicas mais acima, percebeu que as bielas usam moentes compartilhados, o que não é exclusivo deste motor. Porém, como ele é um motor compacto — e este compartilhamento é necessário para que ele seja compacto — as bronzinas de biela são mais estreitas e há menos volume de óleo entre os moentes e o pé da biela.

Novamente, não é uma falha de projeto: motores de competição são assim, mas ao mesmo tempo, motores de competição têm manutenção realizada em intervalos menores. É claro que você não vai abrir o V10 de um BMW M5 a cada 10.000 km, mas as bronzinas devem ser consideradas parte da manutenção periódica de um motor desse tipo. Motores de competição — nos Porsche, por exemplo, — trocam bronzinas em intervalos de 30 horas a 100 horas de pista, dependendo do motor e das bronzinas. Então é de se esperar que um S85 tenha suas bronzinas trocadas mais cedo do que em qualquer outro motor BMW.

Depois temos os atuadores dos corpos de borboletas. As causas das falhas são basicamente duas: as engrenagens que controlam a abertura e posição das borboletas se desgastam com o tempo e/ou os motores elétricos que movem as borboletas acabam superaquecendo devido aos pequenos ajustes exigidos pelo desgaste destas engrenagens e, por isso, falham.

Sobre o VANOS, o principal problema é a eventual deficiência de lubrificação das bronzinas do conjunto e dos anéis e engrenagens do sistema de variação, que causam seu desgaste prematuro. Para evitar o problema, é preciso incluir a inspeção e reparo destes componentes nas manutenções periódicas.

“Essa história de que o motor é frágil, é uma falta de entendimento de o que é este motor. A BMW nos presenteou com um motor de competição produzido em larga escala. A gente só precisa cuidar dele como é preciso”, diz Ricardo Mandalá, da oficina Mandalá Motorsport.


Nosso agradecimento ao Ricardo e ao Leandro Vitor pelas informações técnicas sobre os motores e manutenções.

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