3 MAIS 3 É QUANTO MESMO?

Vamos lá, de novo na guerra:
Perguntaram sobre V-6. Primeiro, uma breve história, bem nos mesmos moldes dos V-8 com virabrequim plano. O motor V-6, independente de qualquer caracteristica inerente à compensação de massas, tem uma caracteristica ímpar que o torna muito atraente: ele é muito curto e fácil de ser instalado em qualquer veículo, seja transversal ou longitudinalmente. Para quem tem V-8 como padrão, ele é monótono, desinteressante e ruim de fazer e de usar. Para quem vive em 4 cilindros, um V-6 é algo emocionante e inovador.
Os motores de 6 cilindros derivam na verdade dos de 3 em linha. Como podemos arrumar esses 3 em linha de várias formas, vamos ver H-6, V-6 e I-6 com alguns arranjos muito interessantes.
Nosso amigo Bob Sharp tem um lugar todo especial em seu coração para os 3 em linha, que propulsionavam seus amados Vemag. O ilustre Jorge Lettryt tirou 105 cv de um motor desses, com muita técnica e muita inovação lá nos anos 60, numa época em que não existia computador nem simulador de coisa nenhuma. E como não teve um carburador triplo de Porsche para instalar nele commo desejava, não se intimidou e serrou um duplo horizontal e fez uma eficiente carburação de três venturis usando um duplo horizontal e um meio duplo para o cilindro da ponta. Ou seja, algo simplesmente impensável em nossos tempos modernos.
Mas atendo-nos aos 3 cilindros, vamos a uma breve análise: Os I-3, por apresentarem sempre uma compensação primária de massas em oposição, não vão ter forças livres de 1a. ou de 2a. ordem, mas apresentarão momentos de 1a. e de 2a. Novamente, quando menor a distância entre os cilindros, menor os momentos resultantes. Vale comentar que normalmente, guardadas as devidas proporções e os valores das forças e dos momenos envolvidos, os últimos atribulam muito menos os usuários que os primeiros. Um motor que apresente binários como resultantes têm uma aceitação maior. O detalhe da menor distância entre os cilindros, que devem ser pequenos, também é algo que não deve ser esquecido.
Nesta linha de raciocínio, comento que esses momentos presentes nos I-3 tendem a fazer o motor oscilar lateral e alternadamente à direita e à esquerda em relação ao plano horizontal que contém a árvore de manivelas. Se usa colocar uma árvore auxiliar contra-rotativa que induz um momento simétrico e deixa uma resultante nula. A ideia e a patente são japonesas: Mitsubishi.
Se formos a uma retífica qualquer, é provavel que venhamos a ver um motorzinho de Towner 3-cilindros e a  árvore balanceadora, e isso vai ajudar muito a entender tudo de forma bem didática. Lamento, não tenho foto de nenhum motor desses aqui.
Mas tenho de outros V-6!
Não fica perfeito em um Chevette?
Seja uma montagem simples ou de alta tecnologia, não tem como errar, sempre fica bom.
Um dos primeiros fabricantes de expressão a tentar usar motores de 6 cilindros em "V" foi a Lancia. A Ferrari nadou nessas águas também em mais de uma ocasião e com mais de um arranjo mecânico e usando vês com ângulos diferentes.
O que normalmente vemos é que existem 2 tipos básicos de motores V-6, uns menores, com ângulo de 60°, normalmente feitos com vistas a aproveitar peças e componentes de motores de 4 cilindros em linha ou a a partir de um V-4, e os maiores, que na verdade são apenas V-8s com dois cilindros a menos e evidentemente com ângulo de 90°.
E aí? E aí que os com ângulo de 60°, por serem menores e terem componentes muito mais leves normalmente NUNCA usam nenhum tipo de balanceador, sempre têm sequência de ignição simetricamente espaçada e tem um virabrequim com 6 mancais móveis completamente distintos uns dos outros. O melhor exemplo que temos desse arranjo é o motor 4.0 das Ford Ranger. São relativamente potentes, simples e robustos, entregam boa potência e torque e são relativamente bem equilibrados, e a resultante, momento de segunda ordem é de valor pequeno a ponto de ser pouco percebida em rotações cotidianas.
Os derivados de V-8, com ângulo de 90°, tiveram muitos arranjos dentro do mesmo conceito básico, mas o que se mostrou o mais aceitável e praticado de todos foi o seguinte: o mancal móvel é particionado e defasado em 30 graus. Assim, sempre a cada 120° de rotação se tem um pistão no ponto morto superior e sempre alternando de um lado ao outro do motor. Não se tem sequência de ignição assimétrica, não se tem um ronco feio e o pacote final do balanceamento é fechado com o uso de uma árvore que roda em sentido oposto ao do virabrequim e com a mesma velocidade deste, de modo a cancelar um momento de primeira ordem que vem como resultado do uso do mancal móvel particionado. Tecnicamente não é o melhor dos mundos, mas é o que o mercado aceita e deseja e, o melhor, proporciona um arranjo bem aceitável ao consumidor e é relativamente leve se comparado a um 6 em linha de mesma cilindrada.
No post sobre balanceamento de motores tem a história toda, completa. Vale ressaltar que o conjunto não é dado a muitas e radicais alterações, que não é facl de ser modificado e ser rebalanceado e que é muito bom para ser trabalhado como nos é entregue pelo fabricante.
Esse estágio demorou quase 50 anos para ser concretizado. Desde o distante 1953, ano em que a General Motors fez ao mundo o favor de elaborar e publicar todo o modelo matemático que rege este tipo de motor até hoje para que tenhamos atingido este nível de excelência. Nos anos 90 a própria GM, associando custos e facilidades técnicas de produção, finalmente disponibilizou-nos o seu motor V-6, com sequência de ignição simétrica e uma árvore balanceadora que deixa o motor liso e suave como um bom seis em linha deve ser, confiável, robusto e interessante.
Eu já tive minha cota de experiências com este interessante motor, já montei alguns em Chevettes e, de uma forma geral, acho o conjunto bem legal.
Nas fotos abaixo, é possível ver o virabrequim com o mancal movel particionado, o mecanismo de distribuição que permite fazer o balanceador rodar com rotação invertida à árvores de manivelas, mas com a mesma velocidade e o balanceador instalado no meio do "V" do bloco, paralelo ao virebrequim.
Mais à frente mando mais alguma coisa sobre o V que falta comentar, o V-10.

21 comentários :

  1. Show AG! Mostro para o pessoal aqui eles morrem de rir. Voce vai ganhar uns clientes gringos em breve pelo jeito.

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  2. Alexandre, poderia por favor falar sobre os motores FOrd V4 dos modelos Taunus e Capri europeus???

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  3. AG,

    E no final das contas, qual V6 é melhor? 60 graus ou 90 graus entre bancadas?
    Pelo que estudei dos diagramas de forças e torques, e suas resultantes e harmônicas, tudo indica que 60 graus é melhor. Devo ter pulado alguma etapa, pois não achei a necessidade da árvore de balanceamento neste arranjo. Poderia detalhar de onde provém a necessidade dele?
    Voce disse que o V6 a 60 graus requer 6 moentes completamente distintos. Bom, eu cheguei a desmontar um motor Toyota V6 3.0 24V e observei como é a construção. Bloco com 4 mancais fixos de 6 parafusos cada. No virabrequim, cada par de moentes é relativamente parecido com os moentes particionados dos V6 a 90 graus. A diferença é que entre 2 moentes existe um contra-peso. Na verdade o contra-peso é a peça que une um moente ao outro.
    Ou seja, me pareceu muito similar ao virabrequim dos V6 a 90 graus. Saberia me dizer qual é o ângulo entre moentes sucessivos localizados entre os mesmos munhões nesta configuração?

    Há um bom tempo, havíamos conversado sobre V6 vs L6 e as razões do seu uso na BMW. Antes disso, me lembro de voce ter condenado a recente troca que a GM fez dos V6 4.3 a 90 graus pelos L6 4.2 24V Vortec. De acordo com o seu post anterior, deu a entender que L6 é melhor que V6. Afinal de contas, qual é melhor e porque? Eu não gosto da 6a harmonica dos L6, e sei que V6 não tem este problema por ter virabrequim curtinho. E então, no final das contas, V6 a 60 graus, com tudo corretamente dimensionado, não seria melhor?

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  4. AG,

    Outro post bacana, do mesmo jeito que o anterior. Esses dois últimos posts estão servindo para desenferrujar alguns conceitos escondidos lá no fundo da cachola!

    E, com sua experiência em motores, um curso de engenharia não te acrescentaria grande coisa. Digo isso por experiência própria pois, ao fazer engenharia, confesso que me decepcionei bastante, pois já tinha formação técnica anterior (na época do finado colegial técnico em conjunto com o colegial normal). Experiência prática é tudo.

    Obrigado por compartilhar tanto conhecimento conosco! Já disse outras vezes, mas acho incrível como você consegue explicar assuntos complicados de forma extremamente didática.

    Abraços

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  5. Sandoval Quaresma12/03/10 08:47

    Caro AG,
    Ganhaste mais um fã.
    um abraço,
    Sandoval Quaresma

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  6. Muito bom o post, é importante ressaltar as diferenças entre um V6 a 60°, menos susceptível a vibrações de 1a e 2a ordem e um V6 derivado de V8, onde as vibrações devem ser eliminadas através de árvore balanceadora.
    Fiquei curioso em conhecer os postulados da GM, publicados nos anos 50. Caso alguém conheça o link para o material, faria um grande favor ao divulgar para os amigos que acompanham este blog.

    Abraços

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  7. João Gabriel Porto Bernardes12/03/10 11:57

    Quanto custa um V6 de Blazer heim?

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  8. João Gabriel Porto Bernardes12/03/10 11:58

    Quanto custa um V6 de Blazer heim?

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  9. Jacinto Pinto Aquino Rego12/03/10 12:41

    Quanto custa um motor ap 2.0 hein?

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  10. Jacinto Carvalho de Costa Rolando Leite Aquino Rêgo12/03/10 12:58

    Quanto custa um motor fiasa 1.5 hein?

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  11. Zé da Silva12/03/10 14:58

    João e Jacinto, se estão procurando emprego de comediantes, procurem a " praça é nossa " estou tendo ataques de tanto rir..... recuso-me a escrever o que estou sentindo .....vão procurar sua turma , aquí é que não é !

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  12. Obrigado por mais essa aula Alexandre.

    Fiquei curioso com os angulos do V6 e fui pesquisar sobre o que era usado na era turbo da F1, que, com exceção da BMW e seu I-4, usavam sempre diminutos V6 de 1500cc. Como vc mencionou no outro post, a ferrari partiu para o mesmo V6 120 usado anteriormente, porém os campeões TAG-Porsche e Honda usavam 80º, qual sera o motivo para esse angulo incomum? Já a Renault ficou nos V6 90º enquanto a Alfa fez um minusculo V8 1500cc 90º.
    Falando nisso, se puderem eu espero um dia ver um post sobre os carros e os motores da era turbo da F1. :D

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  13. Passos Dias Aguiar - taxista12/03/10 16:26

    Zé, vai procurar o caminhão donde você caiu rapaz!

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  14. Com relação aos Willys BF 161 com cabeçote de alumínio no Capeta é novidade.
    Aliás, há dois motores no Brasil que em minha opinião são execrados mas que foram muito bons a seu tempo. Um é o BF161. Essa versão com cabeçote de Al, se não me engano foi mais potentes que o reverenciado GM 250 nas suas versões mais calmas, com mais suavidade e progressividade apesar da cilindrada bem inferior (acho que graças aos dois carburadores).
    Era bastante durável e fácil de manter.
    O outro é o Alfa-Romeo L6 diesel dos FMN. Transportou tudo no Brasil dos anos 60 e 70. Também durável e fácil de manter. Tinha, incrivelmente, bloco de alumínio. Claro que para os padrõea atuais seriam considerados antiquados e ineficientes. Mas não são máquinas mal projetadas e merecem ser lembradas.
    De novo, parabéns pelo post. Se tiver tempo, escreva também sobre o L5 (salvo engano, há dois exemplos na indústria nacional: Fiat e Mercedes).
    Obrigado.

    AAM

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  15. A.G.

    Que saudades dos seus post's. Já tem um bom tempo que não escrevia.
    Ainda me deve post completo sobre o projeto de chevette V8.

    Abs.

    A. Neto

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  16. Seria interessante uma matéria sobre o motor v5 da vw, fiquei sabendo que existiu esse motor a pouco tempo.

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  17. H. Lopes - Professor de Hipismo13/03/10 13:35

    Zé Ruela, vai cachimbar formigas!

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  18. Muito bom,AG,manda o V10 logo,hehehe...no post do Cheveblaser eu perguntei sobre custos para montar o V6 no chevettim, vc tem valores?

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  19. CF,

    Eu freqeunto alguns sites gringos, e apesar de ter uns caras seriamente cultos e bons de repassar informação, na maioria o pessoal tem alguns dificuldades. Eu vejo que tudo aí é mais facil que aqui e no entando a situação não é muito melhor não.

    Bussoranga,

    Depende da proposta, se for um motor pequeno e girador e espaço apertado, vai de 60° se puder ir de 90° com 1 balance shaft, fica liso e bom de usar.
    O angulo entre os moentes é de 60°.
    O Vortec 4200 é o que mais aparece, é o carro chefe de uma nova familia de motores muito modernos, mas com apenas 4 5 e 6 em linha. Mas são longos, pesados e dificeis de acomodar, são/eram usados nas Envoy e Trailblazer.
    O em linha, se for comparar tudo igual entre ambos é um arranjo tecnicamente superior, porem pior de empacotar, menos versatil de se usar e que tem uma tendencia a não gostar de giros altos, especialmente se associado a um curso longo. Aí vale o mesmo pro V6 60°, se usado nos parametros desejaveis é melhor, se não dá quase no mesmo que o de 90°.

    RR,

    Tudo e qualquer conhecimento que se adquire sempre acrescenta em alguma coisa. E se o aprendiz, aluno, sabe pedir, sabe inquirir, o mestre acaba fazendo o processo de aprendizado ser rico e entusiasmante.

    Sandoval,

    Obrigado!

    Marcio,

    O que a GM detalhou saiu com certeza em algum papel tecnico da SAE, lá é o local adequado a uma busca, eu não tenho esses estudos.

    Fla3D

    Escolas diferentes chegam a conclusões diferentes. De noovo, cada angulo de V é associado a um enorme conjunto de parametros, e sem saber o que passou nas cabeças do pessoal de projeto de cada um dos motores, é impossivel de se afirmar qualquer coisa.
    Eu escrever sobre motor turbo de formula 1? não, isso não me pertence.

    Antonio,

    Sim, motor alfa diesel de aluminio, 800 quilos de aluminio num motor só, infelizmente a maioria já virou panela a muito tempo. Vi muitos deles nos tempos de Auto Posto Retificadora no Rio de Janeiro nos anos 80 e 90.
    E L5 sim, Mercedes com diversos modelos grandes e com um moderno nos novos Acelo, deisel de carros de passeio e Jeeps grand cherokee, e a Fiat nos Marea, que por acaso tenho um aqui na bancada sendo feito.

    Aziz,

    Chevette V8 andando a passos de 1.4 cansado e queimando óleo. Breve vai ter post sobre ele, tá no estaleiro sendo trabalhado. O motor já está no carro, já fiz suspensão traseira, santantonio e instalei o motor. Está sendo feita funilaria e pintura.

    Anonimo,

    Os VR, sejam 5 ou 6, se comportam como V de angulo estreito, narrow angle V, onde o pequeno angulo vai proporcionar a possibilidade de se dimunuir linearmente a distancia entre os cilindros adjacentes e transforma a vibração que seria gerada em um unico plano em um binário, já que há angulo entre as bancadas. O resultado pratico é bom, mas não tem como esperar milagre tambem, até porque a camara de combustão acaba ficando dentro dos cilindros e isso dinamicamente não é assim muito bom.

    Maluhy

    Custo pe complicado porque cada um acaba fazendo de um jeito e alguns tem boas opções ou contatos para diminuir custos, mas no geral, diria que partindo de um carro que não precisasse de nada fora a troca de motor talvez se consiga fazer o projeto com 10 mil reais ou pouco mais que isso. Mas tem que ser criativo, e usando o cambio pequeno do chevette mesmo com capa seca de opala. .

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  20. Obrigado pelas respostas Alexandre, eu lembrei dos F1 turbo pq o post é sobre V6, e tivemos os pequenos V6 de 1.5L turbo que fizeram miséria como os TAG-Porsche e o Honda, os dois curiosamente a 80º.
    Sei que falar sobre isso não pertence a você, foi só uma sugestão para algum outro membro do blog. ;)
    Abraço!

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  21. AG,concordo ipsi literis,grato pela resposta, depois me passe um email para eu tirar mais dúvidas,ok?Aproveitando,tivemos hoje aqui no RJ o evento Praça de Março do Veteran/RJ, um dos eventos master do clube e tive o prazer de encontrar nossos amigos em comum como o Mahar e principalmete o Muricy, iclusive comentei que o nome dele tinha sido citado pelo amigo, ele te mandou um abração e requisitou a sua presença pelas terras cariocas para matar as saudades e trocar boas horas de prosa...

    Obs: Meu email, rmaluhy@yahoo.com

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