google.com, pub-3521758178363208, DIRECT, f08c47fec0942fa0 O CANTO DAS SEREIAS - AUTOentusiastas Classic (2008-2014)

O CANTO DAS SEREIAS


Há anos participo de grupos na internet, onde o foco são carros e preparação de motores. E lá sempre me deparo com a mesma conversa: o maior é sempre o melhor. Como engenheiro (e, por que não dizer, engenhoqueiro) calejado, percebo o quanto esse canto das sereias é enganoso.

Nesses fóruns, a conversa é quase sempre a mesma. O melhor turbo tem que ser o maior, o melhor comando de válvulas é sempre o com maiores ângulos de abertura e com maior levantamento da válvula possíveis. E é por aí que a conversa vai.

Com esta conversa, os colegas de fórum se enganam numa coisa fundamental. Boa parte dessas modificações levam a motores mais potentes sim, porém também a motores com uma distribuição de potência completamente desequilibrada. O motor tem muita potência numa faixa estreita de rotações, e somente com um câmbio com muitas marchas (seis ou sete, muitas vezes) se conseguiria usar esse motor na sua estreita faixa útil de potência.

Um bom indício de que algo está errado é que numa peça tão tecnologicamente sofisticada quanto é um motor, as escolhas discutidas não envolvem um cálculo sequer. O maior é sempre o melhor e fim de papo. Se fosse tão simples, o ponto mais alto do pódio em qualquer competição automobilística seria sempre um lugar apertado.

Recentemente me envolvi numa discussão dessas, referente a coletores de admissão e escape e corpos de borboleta. A conversa, como sempre, era a mesma. Os dutos, para serem melhores, precisam ter o maior diâmetro possível, e o corpo de borboleta ter que ser o mais aberto também. Se ambos puderem ter dimensões gigantescas, melhor ainda.


O canto das sereias está em perceber o óbvio e não perceber o sutil pelo desconhecimento da parte técnica mais profunda.

Coletores de admissão e de escape são basicamente dutos que alimentam ou sangram fluxos de gases do motor. Para estudá-los, podemos imaginá-los como tubos simples atravessados por um fluido. Então, podemos imaginar dois tubos que são atravessados por fluxos de fluido iguais. A diferença entre eles é que um tem o dobro do diâmetro do outro.

Entre estes dois tubos é óbvio que o duto de maior diâmetro é o que oferece a menor restrição à passagem do fluido. Levada esta conclusão para os motores, fica claro a qualquer pessoa que um motor desenvolverá maior potência com um duto mais largo porque vai conseguir admitir mais ar. Parece que, de novo, o maior é o melhor. É um pensamento simples, imediato e indiscutível, e por isso mesmo, cômodo para o leigo.

Porém, há o reverso da moeda.

Se esses tubos têm o mesmo comprimento, a massa contida no tubo de maior diâmetro é quatro vezes maior que no tubo menor. Como a energia cinética dessa massa é proporcional à velocidade do fluxo ao quadrado e à própria massa, e como a velocidade do fluxo é quatro vezes maior no tubo menor do que no maior, percebemos que a energia cinética do fluxo no duto menor é quatro vezes maior que no tubo maior.

Se levarmos em consideração a unidade de massa, a densidade energética do duto menor é dezesseis vezes maior que no tubo maior. Portanto, a energia cinética dentro de um duto é inversamente proporcional ao quadrado do diâmetro do duto, e a densidade energética é inversamente proporcional à quarta potência do mesmo diâmetro. Da mesma forma, a energia cinética é linearmente dependente do comprimento do tubo.

Observem que esta energia cinética e esta densidade energética são as responsáveis pela entrada e saída de gases do cilindro, assim como a intensidade da turbulência dentro da câmara de combustão, que é um fator crucial para uma boa queima da mistura.

O efeito de restrição ao fluxo de gases num motor cresce de forma exponencial com o fluxo passante. Sendo assim, um duto que é restritivo em alta potência oferece uma pequena restrição em potências mais baixas, e nestas condições, os efeitos de inércia dos gases são muito mais importantes.

Quando um duto é alargado em 10% de seu diâmetro, perde-se quase uma parte em seis de energia cinética e mais de 30% da densidade energética. O motor passa a oferecer uma potência máxima maior, mas tem enchimento de cilindro e nível de turbulência da câmara menores nas potências mais baixas, ou em outras palavras, ele queima pior a menor quantidade de mistura admitida, e perde potência nas rotações baixas e médias.

Retrabalhando no alargamento dos dutos, a curva de torque do motor progressivamente deixa de ser plana e desloca o ponto de torque máximo para uma rotação mais alta. A curva de potência deforma-se, tornando-se mais aguda e mais deslocada para a alta rotação, com um pico mais alto e valores intermediários mais baixos em boa parte da faixa de rotações.

Extremando este retrabalho junto com outros ajustes que visam única e exclusivamente o aumento de potência, obtém-se um motor de potência brilhante numa condição muito específica, e fraco no resto da faixa de utilização. Este é o que denominamos de “motor agudo”.

Acima de um determinado alargamento do duto, outros fatores de restrição começam a pesar mais na limitação do fluxo (como a passagem pelas válvulas, por exemplo), tornando inócuo esse retrabalho além deste limite. Entretanto, o dano à energia cinética nos regimes mais baixos continua, ou seja, há um ponto em que o alargamento do duto passa a ser totalmente prejudicial ao desempenho do motor. Então, há um limite para o alargamento de dutos. O maior, definitivamente, não é o melhor.


O canto das sereias é doce e atrai os marinheiros incautos para os mortais recifes...

Como não há uma forma de computar diretamente qual a medida ideal do duto para um determinado motor, deve-se ter em mente o propósito do motor (para se estabelecer quanto se admite perder de potência intermediária para ganhar em potência máxima), e gastar horas, dinheiro e muito trabalho modificando os dutos e ensaiando diferentes comprimentos e diâmetros deles até se conseguir o ajuste desejado para cada motor.

Esta é a maneira certa e séria de se fazer o dimensionamento dos dutos, mas são recursos que poucos preparadores tem à disposição. Fora disso, fica difícil dizer que o trabalho de preparação é o melhor possível.

Com o corpo de borboleta temos o mesmo problema.

Este componente é uma restrição variável que controla o fluxo de mistura que entra no motor, e assim se consegue controlar a potência do motor. Da mesma forma que com os dutos, passa-se a impressão que o corpo de borboleta é restritivo. E já temos de novo a conversa de que o maior é melhor.

Abra qualquer revista nacional de performance, e verá dúzias de anúncios oferecendo retrabalho para alargar o corpo de borboleta, prometendo maior potência. Há algum tempo, até mesmo uma destas revistas veio com uma matéria entitulada “Corpo de Borboleta: Quanto maior, melhor”. Na verdade, não há a menor garantia sequer de que a potência aumente, porque ela depende de todo um conjunto de fatores além do tamanho da borboleta.


Estas são as sereias cantando, atraindo os marinheiros para os recifes para depois provar a sua carne...

Este exagero não é um problema exclusivamente nacional, mas lá fora existem empresas mais sérias, oferecendo equipamentos de primeira linha que foram desenvolvidos especificamente para cada motor a partir de exaustivos ensaios em dinamômetros.

Vejam de que pouco adianta um corpo de borboleta gigantesco, se a restrição nos dutos e na passagem pelas válvulas de admissão forem mais significativos. Quem perde nestas condições é o motorista, que tem parte significativa do curso do acelerador completamente insensível à abertura para mudança de potência.

Neste caso, tanto faz um corpo absurdamente alargado ou o corpo original, com a vantagem para o segundo, que oferece maior curso sensível ao motorista.


Porém, assim como os dutos, o corpo de borboleta além de restringir o fluxo, varia sua velocidade ao variar a área de passagem, portanto modificando a energia cinética do ar que entra no coletor de admissão.

Alguns motores, dependendo das configurações deles e de seus coletores de admissão, oferecem em algumas rotações intermediárias um pouco mais de potência com aberturas parciais da borboleta (por exemplo, 80%) do que em abertura total. É que, dependendo de vários detalhes, acima de determinada abertura, a mudança de restrição é pequena, mas o incremento de energia cinética pelo fechamento parcial da borboleta é significativo para um enchimento maior dos cilindros, obtendo-se mais potência.

Então, de novo voltamos à questão. Nem sempre o maior não é o melhor. O melhor é o dimensionado para aquele motor e para aquela aplicação. Em resumo, corpos de borboleta maiores oferecem maior potência máxima, enquanto corpos de borboleta menores oferecem melhor potência intermediária.

Alguns preparadores possuem tabelas orientativas sobre o tamanho aproximado dos corpos de borboleta em função da potência máxima (portanto do fluxo máximo) que o motor oferecerá, mas eles sabem que tais valores podem mudar bastante em função das características do motor e do tipo de uso que será feito dele. Não há uma regra explícita aqui. O ideal só é alcançado após testes rigorosos com diferentes configurações.

Sabendo disso, alguns motores vem equipados com corpos de borboletas duplos ou triplos que se abrem em estágios. Desta forma, eles obtém uma potência intermediária melhor pelo uso de uma borboleta pequena, ao mesmo tempo que obtém uma potência máxima maior em função da maior área de passagem de ar com as duas borboletas abertas.


O Gol GTi, o primeiro carro de série injetado fabricado no Brasil, vinha com um corpo de borboleta bi-estagiado, onde a borboleta menor era aberta primeiro, e após terminar de abrir, começava a abrir a borboleta maior. Os donos deste carro regularmente reclamavam que o carro acelerava firme no começo, mas quando o segundo estágio começava a abrir, eles sentiam uma certa perda de potência.

A razão dessa perda é que com a abertura do segundo estágio, o fluxo passava a se dividir entre as duas borboletas, reduzindo rapidamente a velocidade do fluxo pela borboleta menor, com impacto sobre a potência instantânea do motor.


Este é um assunto longo e muito detalhado.

Como o fluxo dentro dos coletores não é contínuo, mas intermitente, além dos efeitos inerciais, temos outros efeitos, como golpes de aríete, que formam ondas de pressão ao longo dos dutos, sendo que estas ondas são tão importantes na entrada e saída de gases quanto os efeitos inerciais. Porém é um assunto complexo para ser comentado plenamente aqui, mas é bom saber que eles existem e quão importante eles são.

Mesmo sem uma compreensão total destes efeitos, já dá para ter uma boa ideia de que, quando o assunto é motor, quase nunca é verdadeiro dizer “o maior é o melhor”. Tudo tem um dimensionamento certo para se alcançar determinado resultado.

Portanto, quando ouvirem alguém dizendo algo neste sentido, coloquem um pé atrás nessa conversa.

29 comentários :

  1. André,
    Ótimo texto. Parabéns.
    Luiz

    ResponderExcluir
  2. André

    Eu uso a borboleta dupla no meu VW, meio curso de pedal abre apenas a primeira borboleta (menor), acredito eu que pela metade.

    No segundo estágio do pedal ele acaba de abrir a primeira borboleta, em conjunto com a segunda borboleta (maior).

    É exatamente o que você descreve, até 3000rpm você usa só o primeiro estágio, com ótimas respostas. Full throttle apenas depois dos 4000rpm, quando a primeira borboleta já está "pedindo arrego".

    FB

    ResponderExcluir
  3. Análogo aos coletores de escape e escape como um todo.

    Inclusive, André, no livro do Graham Bell cita um ensaio com coletores (realmente) dimensionados em que o uso de um coletor de escape simples de maior diâmetro não entregava uma maior potência máxima, nem mesmo maior torque em rotações intermediárias.

    Somente com o uso de um coletor que ia tendo seu diâmetro majorado em função da distância do cabeçote, é que ele conseguiu um melhor resultado.

    E como sempre, belo post "Seu" André!

    ResponderExcluir
  4. Marlos Dantas16/06/2009 00:37

    André,
    Formidável texto, parabéns.
    Há uns dias vi em vários sites que vendem peças de “performance” uma espécie de tubo aletado para ser acoplado ao corpo da borboleta. Segundo o anunciante, as aletas serviriam para gerar “turbulência” no fluxo de ar admitido, melhorando o desempenho e consumo.
    Bem, na minha humilde (e leiga) opinião, tal turbulência seria dispensável, pois o ar “turbulento” ocupa um maior volume (as moléculas estariam mais “agitadas” e se chocando mais entre si), o que resultaria em menor “número” de moléculas admitidas (apesar do volume expandido de ar). Aliás, o consumo não seria melhor, pois (a meu ver), seria criada uma mistura rica...
    Estou certo?
    Um abraço.

    ResponderExcluir
  5. Marlos Dantas16/06/2009 00:49

    Bem, não querendo fugir dos coletores e corpos de borboleta, mas ainda falando de “tamanho”...
    Lendo sobre o Carlo Abarth e o seu Bialbero 1000, com motor de aprox. 1 litro e 104 cv, me perguntei sobre a baixa potência dos 1 litro (mesmo os multivalvulados) atuais perante a esse motor preparado... Por que os motores 1 litro atuais não chegam (ao menos) perto dessa potência, visto que existem mais recursos disponíveis? Será que a durabilidade de um motor de 1.000 cm³ com toda essa potência específica é semelhante à de um 1 litro “normal”?

    ResponderExcluir
  6. André,
    eu sempre digo que para ser promovido à categoria de "ser humano", a pessoa deveria antes fazer um curso de engenharia. Não pelo aprendizado das matérias em si, mas para entender que engenharia significa custo / benefício, que pode ser traduzido como bom-senso. Muito menos bobagens seriam feitas em todos os campos do conhecimento humano.
    Gostei bastante do texto e da primeira foto, principalmente.

    ResponderExcluir
  7. Carlos Galto16/06/2009 08:02

    Muito bom!!
    No início meio que cola as placas dos neurônios mas, apesar de curto, o texto é bem explicativo.
    Por isso que discuto com a rapaziada hoje em dia que prepara um motor pra andar na rua e sai embolando até o carro passar de 4mil giros... Preparou ou estragou???? Ele não quer andar na rua, quer esticar nas curtas retas e se encher de multas!! Garotos...
    No próprio motor AP, tão amado pelos "mexedores", dá pra fazer um bom trabalho de preparo e utilização, mas tem de PENSAR e pesquisar, algo tão em falta atualmente...

    ResponderExcluir
  8. Belo post, esses assuntos técnicos, com textos assim, bem redigidos me fariam ler um dia interiro. Achava que só eu que reparava nos absurdos prometidos em anúncios associando indiscriminadamente o maior com o melhor. Acredito que em vários casos que isso possa ser verdade sim, até porque o melhor tem muito a ver com o que é esperado como resultado e não a uma realidade imposta por alguém, mas generalizar não é o caso. Aconteceu um fato interessante comigo, mas não foi com a admissão e sim com o escape. Tirei o "dimenssionado 6x2" do meu Opala e coloquei o coletor de descarga do Omega 4.1. Incrivel a diferença de comportamento do motor. Como ele ficou mais dócil em baixas rotações sem perder muito em desempenho.

    ResponderExcluir
  9. Obrigado pelo excelente texto.

    Postem sempre essas matérias, eu ficaria muito feliz!

    ResponderExcluir
  10. Em primeiro lugar, obrigado a todos pelos comentários.

    FB, praticamente todas as injeções digitais modernas possuem pelo menos uma curva de correção de mistura pela abertura da borboleta, lendo o sensor TPS.

    Algumas destas injeções possuem um pico na curva de correção exatamente no ponto de abertura do segundo estágio, compensando a perda de potência pela diminuição da energia cinética pelo enriquecimento da mistura. Feito na medida certa, o motorista não sente a transição. Entretanto, as emissões nesse ponto preciso crescem muito.
    Por isso, alguns fabricantes preferem não corrigir a mistura e segurar as emissões, enquanto outros usam uma correção parcial, que diminui esse "buraco".

    Chiavaloni, vc sabe muito bem que os livros do Graham Bell (que é apenas homônimo do inventor do telefone) são livros de cabeceira pra mim.

    ResponderExcluir
  11. Marlos, no Brasil temos muita falta de tecnologia. Temos muita coisa feita na base do chute e da orelhada. É possível que esse tubo aletado seja mais uma invenção de Professor Pardal tupiniquim.

    Turbulência em motor é um negócio engraçado. Há turbulências e turbulências.
    Exemplo disso está no coletor de admissão.

    De novo, o mais não é o melhor.

    Se vc pegar um coletor de admissão standart de um motor e polir as superfícies internas dos dutos, por incrível que pareça, dependendo do motor, se perde em média de 6 a 8% de potência máxima. Isso comumente é medido em dinamômetro pelos fabricantes para calibrar a rugosidade ideal.

    A resposta do porque dessa perda está no tubarão. Ele é um dos animais de melhor desenho hidrodinâmico. Porém sua pele é áspera como uma lixa.
    Quando o tubarão se desloca em alta velocidade, a aspereza da pele adere a camada de água em contato com ela. A diferença de velocidades entre a camada de água aderida e a massa de água que o turbarão atravessa cria um tipo especial de turbulência chamada de "instabilidade Kelvin-Helmholtz" (procure por imagens no Google pra entender), onde a interface entre as duas cria uma série de pequenos turbilhonamentos transversais ao deslocamento do turbarão.
    Esse turbilhonamento faz a água circundante escoar sobre o turbarão como se houvesse um conjunto de cilindros rolantes entre eles. Assim, o turbarão faz muito menos força pra nadar em alta velocidade do que se a água escoasse sobre uma pele lisa.

    Veja que o comitê olímpico já começa a limitar os maiôs de alta tecnologia dos nadadores, baseados em pele de tubarão. Eles facilitam muito a quebra de recordes na natação sem que o mérito seja total do nadador.

    De novo, temos aqui o canto das sereias, cheio de oficina oferecendo serviço de polimento de duto.

    Há, no entanto, uma aplicação possível para esse tubo. É um defeito que é usado pra corrigir outro defeito.

    Veja os carros turbo que tem por aí. Boa parte deles tem um bico de injeção monoponto de Monza a álcool perpendicular ao fluxo, montado cada hora num ponto diferente da linha de pressurização.
    É uma besteira sem tamanho, e que até as melhores oficinas de preparação fazem.

    Na posição em que o bico fica, por maior que seja o fluxo de ar, esse bico não vai aspergir combustível no ar que passa. Vai lavar a parede do tubo de pressurização, e boa parte dele vai escoar na forma líquida, que é difícil do motor queimar integralmente.
    Depois ninguém sabe porque o carro fica absurdamente beberrão, com funcionamento instável, não dá acerto direito, cada carro do mesmo modelo tem comportamento diferente, e por aí vai.

    Com esse tubo aletado de turbulência, pelo menos o álcool líquido que escorre pelo tubo de pressurização tem uma oportunidade melhor de ser aspergido no fluxo de ar.

    É a única situação que me passa na cabeça em que essa tranqueira serviria para melhorar um carro preparado.

    Sobre o Balbiero 1000 e seus 104 cv, não há nenhum mistério realmente.
    Os motores atuais de 1 litro são feitos dentro de um conjunto enorme de compromissos. Emissões, dirigibilidade, distribuição de potência ao longo das rotações, durabilidade, economia, baixa manutenção...
    Já o Balbiero tinha um motor preparado para corridas. O foco alí era potência bruta.
    Dane-se emissões, dane-se dirgibilidade, dane-se curva plana de torque, dane-se a durabilidade.

    Fazendo desse jeito, dá pra modificar um motor de 1 litro para ficar até mais apimentado que o do Balbiero. Tecnologia pra isso não falta.
    Mas essa é conversa pra um bom bate-papo.

    ResponderExcluir
  12. JJ, por incrível que pareça, tirei essa foto de um anúncio do tipo "mais é melhor". Pode ver que as turbinas atrás do corpo de borboleta também foram retrabalhadas dentro dessa filosofia.

    Carlos Galto, essa sua luta é minha guerra há anos.
    Em todos os fóruns de carros que participei, a molecada quer partir logo pra um carro forte.
    Há dois erros nessa maneira de pensar.
    Primeiro, não se aprende nada sobre o que cada modificação altera no comportamento do motor. E, como bem diz nosso colega Bob Sharp, acostuma-se com qualquer potência, e logo o moleque vai achar que os 400 cv do carro dele já estão anêmicos.
    Em segundo lugar, molecada sofre da Síndrome do Super-Homem. Eles se consideram perfeitos, mais habilidosos que os pilotos da F1 e indestrutíveis como os heróis dos quadrinhos. Na primeira vez que colocam a mão no carro na saída da oficina, saem fazendo besteira porque não dominam uma máquina daquelas.
    Nos fóruns sou conhecido como um cara chato, porque digo pra irem modificando uma coisa de cada vez, curtindo as diferenças que vão aparecendo. Assim dá pra aprender sobre preparação, aprende-se a dar o rumo certo pro projeto de modificações do carro sem ficar aquele monta-desemonta e quebra-conserta que sai caro, e ainda se tem tempo de pegar a mão num carro cada vez mais forte.

    Fmaranelo, tem muita gente metida a entendida nesse meio de preparação. Chega a ser um absurdo o que dizem, porque só faltam chamar os fabricantes de ignorantes sobre projetos de carros.
    Mas a verdade é que não dá pra construir no fundo da oficina na base da cara e coragem algo que a fábrica investiu tempo, dinheiro, recursos e mão-de-obra altamente qualificada.

    Posso te dizer que os escapamentos "dimensionados" de motos passam pelo problema.

    ResponderExcluir
  13. Muito bom! Eu também passarias horas lendo um texto desse muito bem redigido e sobre esse assunto que muito se tem a aprender e pensar.
    Esse assunto me faz pensar sobre varias conversas que tive com meu pai, como por exemplo quando ele começou a fazer os Opala Div. 3 a alcool, que foram descobrir que pra esse combustível não se devia alisar os dutos. Ai vem a parte interessante, conseguir fazer esses "novos" motores ter desempenho semelhante aos a gasolina... Resultado?!! Davam mais desempenho e sem alargar e polir dutos.

    ResponderExcluir
  14. Marlos Dantas16/06/2009 14:55

    André,
    Obrigado por essa segunda aula nos comentários.
    Realmente o engenheiro automotivo é um profissional injustiçado, pois ninguém se lembra do projeto e dos estudos dele na hora de fazer um monte de besteiras no carro, pôr um monte de penduricalhos “aerodinâmicos”, etc...
    Se não for pedir muito, seria interessante um post sobre os motores de 1.000 cm³ e as estratégias que os fabricantes poderiam seguir para melhorá-los de um modo geral.

    ResponderExcluir
  15. e se encurtar o escapamento? tambem diminui a restrição?

    ResponderExcluir
  16. Marlos,

    veja as motos 1.000 cc, muitas com 150cv, 160cv, uma grande potência especifica, mas em detrimento do torque, são propostas diferentes, poderiamos ter um motor 1.0 com grande potência especifica, mas sem torque, a digiribilidade ficaria prejudicada, moto como é leve, não precisa de muito torque, não existe apenas o ganha ganha, e sim o ganha perde

    ResponderExcluir
  17. Alto nível do post e dos comentários. Parabéns todos.

    Abraço

    Lucas

    ResponderExcluir
  18. O lance dos motores de motos é uma boa para avaliar o quanto pode-se chegar com um motor de pequena capacidade. O argumento do "pouco torque" não se justifica para sua não utilização em carros. Nem que tenha 7kgfm de torque, se isso for numa rotação altissima vai gerar bastante potência e no final é o que importa. A anemia no quesito torque é compensado pelo câmbio, que deve estar ajustado às rotações de potência máxima, as quais são obviamente bem altas uma vez que dado o baixo torque, ganha-se potência com giro. Isso é muito simples.
    O problema é que esses motores por serem giradores, provavelmente são muito mais caros do que um motor com pico de potência em 6000RPM, o consumo será bastante alto, ainda mais se pensarmos que o carro é mais pesado que a moto e você terá que andar em altos giros.
    No final, quem pagará caro por um carro 1.0 que andará em altissimas rotações e beberá feito motor grande?
    A proposta de um carro 1.0 é exatamente oposta a de uma moto 1.0.

    ResponderExcluir
  19. Chovendo no molhado: excelente post!

    Marlos,

    Não são apenas os engenheiros automotivos que são injustiçados. Os engenheiros em geral ainda são vistos, por alguns, como teóricos e burocráticos demais. Para esses céticos, é fácil criticar agora, depois que alguns engenheiros já "racharam o coco" para criar os sitemas que muitos aprendem o funcionamento na prática...

    ResponderExcluir
  20. Marlos Dantas16/06/2009 22:57

    Anônimo,
    Eu já tinha pensado sobre as motos. Mas acho que, com tantos recursos disponíveis, daria pra ser feito um 1.000 cm³ um pouco mais potente sem sacrificar nenhum parâmetro. O problema é o custo poderia se tornar proibitivo...
    Caio Ferrari,
    Seria muito legal um carro 1 litro que andasse em altíssimas rotações... O tal do consumo que seria preocupante.
    Road Runner,
    É o grande problema do ser humano de sempre achar algo muito fácil depois de pronto (principalmente quando quem apronta é outra pessoa...). Outro profissional injustiçado é o Farmacêutico (que, como eu) estuda sobre a ação e interação das substâncias sobre o organismo e, sempre, é o menos lembrado da área da saúde...

    Abraços a todos.

    ResponderExcluir
  21. Grechejr, essa questão que vc descreve é todo um outro lado dos coletores de admissão que vale um novo post. Há mais detalhes aí do que vc imagina.

    Marlos, sobre os motores de 1 litro, há muito a ser falado para entrar num único post.

    Começa que, os motores sofrem a ação da Teoria da Força dos Pequenos que já descrevi aqui (http://autoentusiastas.blogspot.com/2008/08/teoria-da-fora-dos-pequenos.html).
    Entendendo as mudanças de escala dos motores (volumes, áreas, comprimentos), junto com as mudanças proporcionadas nas energias cinéticas das massas gasosas, vemos que se dois motores possuem o mesmo desenho básico com a diferença apenas do fator de escala, vemos que o motor menor é mais agudo, e por isso proporcionalmente mais potente e menos elástico do que a versão maior.

    Depois, temos as diferenças de aplicações. Motores agudos se dão muito bem em motocicletas, mas automóveis exigem motores mais elásticos.
    Um motor pequeno elástico e pequeno não é impossível, mas vai exigir tecnologia, e junto com ela vem o custo que nem sempre acaba justificando o projeto.

    De resto, tirando um ou outro exemplo que está mais para excessão do que para a regra, os motores de hoje são fundamentalmente os mesmos de 20 anos atrás. As melhorias dos motores ocorreu em materiais (assim como em todas as áreas técnicas), nas técnicas de gerenciamento de combustível e no aprimoramento dos desenhos dos componentes, como otimização de desenho de dutos, por exemplo.

    Estas duas últimas frentes tem praticamente data marcada pra acabar.

    Na Europa, por conta das leis de emissões cada vez mais severas, os fabricantes enveredaram pela corrente do downsizing. Nos modelos que antes usavam motores aspirados de 2 litros agora tem motores de 1,4 litros turbo com drive-by-wire.

    A onda de downsizing veio porque não há mais de onde tirar melhorias dos motores para que atendam às novas exigências. Usar um motor menor turbo onde antes se usava um motor maior aspirado significa exigir que o motor trabalhe mais tempo num ponto de rendimento térmico maior e de melhor eficiência de queima do combustível.
    Se apertar mais que isso, os fabricantes ficam sem saída se persistirem nesses motores.
    Não existe mais nenhum coelho graudo pra se tirar dessa cartola.

    Considerando todas as relações de compromisso que os motores tem de atender, enquanto tecnologia, eles já estão muito perto do limite da evolução e agora tendem a estagnar.
    É por isso e pelo custo como já falei aqui que os híbridos e elétricos agora ameaçam o mercado dos motores a combustão. A tração elétrica não tem os problemas de emissões e ainda tem muito que evoluir.

    Guto, se encurtar o escapamento, se reduz a restrição sim, mas vc perde muita massa com inércia, além dos dutos do escape ser uma guia de ondas que são fundamentais para o rendimento do motor. Vc ganha um tanto de um lado e pode perder dez vezes mais do outro lado. É exatamente sobre isso que o artigo trata.

    ResponderExcluir
  22. Carlos Galto17/06/2009 15:36

    Não existe magia, os motores a combustão evoluíram muito rapidamente basicamente por conta de duas grandes guerras mundiais, onde os governos priorizaram totalmente o esforço de guerra em suas economias. Depois evoluíram os periféricos, alimentação e materiais. Grande parte da energia gerada pela combustão é perdida apenas para movimentar o motor e transmissão...
    Agora estão focando em elétricos, híbridos e combustão alternativa, essa com o agravante de geralmente usar dois tipos de motores com uma mesma transmissão, com vários problemas distintos para resolver. Tudo se resume a custos.
    As guerras viabilizaram o desenvolvimento rápido dos motores a combustão e se houvesse outra provavelmente ocorreria uma evolução relâmpago nos elétricos.
    Tomara que demore bastante esse tipo de evolução...

    Sensacionais os comentários!!

    ResponderExcluir
  23. Xará, belíssimos posts. E, pra quem acha que é fácil preparar um motor DE VERDADE, pegue a calculadora: http://www.epi-eng.com/piston_engine_technology/volumetric_efficiency.htm :o)

    ResponderExcluir
  24. Há um modo teórico e extremamente preciso de se calcular a borboleta de um motor. Pega-se a potência máxima de projeto do motor e a soma da área das borboletas em mm quadrado( caso sejam mais que uma) tem que bater com a fórmula.

    Em motores 2 tempos de competição, isso tem que ser respeitado no décimo de mm.

    A Dupla borboleta 35/52 dos VW obviamente sobra nos motores 2 litros 8 válvulas e o que a VW fez ? Simplesmente adotou na entrada e no meio do filtro de ar , restritores de 40 mm.

    Com isso, consegue melhores acelerações nas marchas iniciais( 1 a 3) ao mesmo tempo que restringe a rpm máxima após a 2 marcha e facilita ao motorista o uso da 4 e 5 marchas em WOT.

    Se retiramos os restritores do filtro , tem que dosar a abertura do pedal nas intermediárias, más lá em cima, , o giro do motor vai( perigosamente com a r/l do mesmo) ao corte , mesmo na quarta marcha , devido à sobra de área de entrada de ar.

    ResponderExcluir
  25. Belo artigo. Só uma correção, a segunda borboleta do corpo VW começa abrir aos 50% da primeira, e terminam juntas no batente final. Esse corpo também foi utilizado nos audi 2 litros e também nos 2.0 16v nacionais. Saiu também nos FOX (voyage e parati) exportado para os EUA.

    ResponderExcluir
  26. André, primeiramente, gostaria de parabeniza-lo pelo excelência das postagens. São de um rigor técnico ímpar.

    Vou contar-lhes minha experiência com o vw ap 2.0 efi de borboleta dupla. Sempre desejei que meu gol gti rendesse mais em altas rpm, pois percebia exatamente esse fenômeno mencionado por você, com o acionamento da borboleta d 52mm. Eis que adotei o comando 027.7, levemente mais bravo que o original. Em conjunto, reduzi a restrição do escape, adotando abafador central de jetta, abafador final em inox e um coletor de escape 4x1, onde os 4 dutos têm o mesmo comprimento. Por fim, alterei a captação da caixa original do filtro de ar. Usei dois tubos de pvc com 50mm de diâmetro cada, um pega ar frio embaixo do carro, outro pega ar mais ou menos frio perto da grade, junto ao reservatório d fluido de direção.

    Com isso, vi o motor crescer saudável a partir das rotações em que outrora ele começava a apagar. Estou satisfeito, embora o carro tenha perdido totalmente a "pegada" em baixas rpm, característica dos aps 2.0 subquadrados.

    Raphael Abreu - (epaminondasrj@hotmail.com)

    ResponderExcluir
  27. É um otimo post...
    E ainda vejo gente que a muito tempo com carros preparados ainda não aprendeu isso.
    Semana passada fui num amigo, e ao ver o carro dele (que ele esta montando) fiquei estarrecido... Tinha uma turbina que era maior do que de uma Scania 113. Eu nem sei que medida era aquilo, porque meus olhos conseguem identificar até uma .72... Aquilo é sem precedentes, acho que era qse o volume e peso do motor.
    Aquilo era absurdamente grande, com um intercooler absurdamente grande... Para montar num motor AP 1.9
    A ideia é atingir mais de 500 cv...
    Ai pensei:
    O 1.9 se não me engano é o vira do 1.8, eu chuto que a rotação teorica maxima desse motor deve ser na casa dos 8 mil rpm. Mas pra um motor turbinado, não creio que vai passar dos 7500.
    Com uma turbina daquelas, vai ser dificil encher antes dos 4500, então vai ter uma faixa util de 4500 a 7500 rpm... apenas 3 mil rpm com um "coice" quase incontrolavel...
    Depois disso, vem a propria tração... como despejar esse monte de potencia na tração dianteira e com pneus de rua?
    Tou pra dizer que um carro desses mal preparado perde de arrancada até pra carro com um terço da "pseudopotencia"...
    ...
    E nessas horas quando vejo isso penso... Deveriam mandar embora os engenheiros da bugatti e contratar um desses caras...afinal, 4 turbininhas? Porque não colocaram uma turbina gigante... ia dar uns 3 mil CV na cabeça... hehehehe

    ResponderExcluir
  28. Boa tarde André, pelo que entendi um corpo de borboleta maior (60mm) em um carro original que usa um corpo de 52mm, vai causar uma queda de desempenho em certa faixa de rotação, certo, portanto ele desenvolve bem até 3.000 rpm depois não rende e aumenta o consumo tentando, vamos dizer assim, se recuperar da perda de falta de potência pois a tendência e aumentar a aceleração, correto??

    ResponderExcluir

Pedimos desculpas mas os comentários deste site estão desativados.
Por favor consulte www.autoentusiastas.com.br ou clique na aba contato da barra superior deste site.
Atenciosamente,
Autoentusiastas.

Observação: somente um membro deste blog pode postar um comentário.