O MUNDO (MUITO LOUCO) DAS VÁLVULAS – FINAL

Acionamento eletromagnético de válvulas: décadas de tentativas infrutíferas


Bem, estamos chegando ao final da nossa jornada ao rico e maluco mundo das válvulas.

Vimos ao longo desta série que as válvulas convencionais, hoje amplamente dominantes, estão longe da perfeição, e que são um dos grandes fatores limitantes para o aperfeiçoamento tecnológico dos motores a pistão.

Vimos também que existem outras importantes famílias de válvulas, como as de camisas móveis, as de válvula rotativa axial e as de válvula rotativa transversal.

Neste artigo veremos soluções únicas, que não possuem uma classificação clara. Veremos não só válvulas não convencionais, mas formas não convencionais de aplicação e de acionamento das válvulas convencionais, com projetos tomados entusiasticamente como promissores e depois abandonados. Enfim, esta parte é dedicada aos tipos mais bizarros de válvulas e de formas de aplicá-las.

Loucura total

Vamos começar com algo leve para não assustar.

Em 1978, Herbert Hihm e Walter Rogge patentearam um estranho tipo de válvula. Não era um sistema de válvula rotativa, mas sim pivotante. A cabeça da válvula até se assemelha ao da válvula convencional, porém ela fecha a passagem dos gases de fora para dentro, ao contrário da válvula convencional, e já vimos o quanto isto impacta na eficiência da válvula.

Válvula pivotante de Hihm e Rogge

Ao contrário da válvula convencional, este tipo de válvula abre e fecha por um movimento oscilante circular. Notem pelo desenho que o pivô de acionamento da válvula está deslocado do centro da cabeça da válvula, sendo assim, esta válvula fecha a passagem por um movimento semelhante à pisada de um animal.

Esta configuração exige uma câmara entre a sede da válvula e o duto, onde se cria o espaço onde a válvula consegue se movimentar, o que perturba o fluxo de gases. É uma desvantagem óbvia desse tipo de válvula.

Este é um bom exemplo de como algumas tecnologias visivelmente funcionam, porém longe do funcionamento ideal. Também é um bom exemplo da enorme variedade de sistemas de válvula que são possíveis de serem usados em motores.

No próximo sistema, o exótico não está nas válvulas, que são convencionais, nem no comando de válvulas, que também é convencional.

O caro leitor já deve ter ouvido falar em comando de válvulas no cabeçote acionado por correia dentada, por corrente e até por engrenagem. Mas já ouviu falar de comando acionado por biela? Pois foi o que a NSU (novamente ela!) fez para um motor para uma motocicleta de competição.

NSU: comando de válvulas acionado por dupla de bielas

A idéia é acionar o comando de válvulas de forma similar ao sistema de pedais de uma bicicleta, com duas bielas.

Entretanto, se as manivelas das bielas estivessem defasadas de 180 graus como ficam os pedais das bicicletas, caso o motor parasse na posíção em que uma manivela ficasse em seu ponto mais alto e a outra em seu ponto mais baixo, o mecanismo não teria torque para girar adequadamente o comando.

Para evitar esta condição, as manivelas são mantidas a 90 graus. Nesta geometria, quando uma manivela atinge seu ponto mais alto ou mais baixo e a capacidade de gerar torque da biela correspondente é nulo, a outra manivela e sua biela estarão na condição de gerar o máximo de torque para manter o mecanismo em funcionamento.

Embora exótica no ramo de motores, esta configuração mecânica de acionamento era comum em equipamentos industriais do começo do século XX, dada sua grande simplicidade e alta confiabilidade mecânica.

Em 1921, Dennisson patenteia um tipo de motor com válvula rotativa axial que tentava resolver os problemas de lubrificação do sistema Vallillee, e acabou criando um tipo de válvula precursora do sistema Aspin. Entretanto, diferente do Aspin, a válvula rotativa saliente tomava o centro do cabeçote do motor, deixando um espaço em anel para a câmara de combustão.

Apesar de pertencer à linha evolutiva das válvulas rotativas axiais, o que torna o projeto de Dennisson importante é seu sistema de acionamento.

Válvula rotativa de Dennisson: acionamento por engrenagens epicicloidais

No desenho da patente é bem evidente o uso de engrenagens não circulares na transmissão entre o virabrequim e a válvula rotativa. Elas estão lá para uma função que já vimos antes.

Quando foi mostrado o sistema de válvula de Ted Mellors, vimos que as válvulas rotativas eram acionadas por um mecanismo de gêneva, que criava um movimento intermitente e compassado, que maximizava o tempo das válvulas nas posições aberta e fechada, e minimizava os tempos da válvula em movimento.

A  idéia de Dennisson era semelhante, porém usando algo mais simples e que gera menos vibração e choques no mecanismo.

Em vez de um mecanismo de gêneva, Dennisson usou um par engrenagens epicicloidais para fazer quase a mesma função. Uma das características das engrenagens epicicloidais é a de não oferecer uma relação de transmissão constante. Sendo assim, as engrenagens eram montadas de tal forma a oferecer uma relação de transmissão alta (curta) quando as janelas deveriam estar abertas ou fechadas, e uma relação baixa (longa) nas transições entre esses estágios. Isto aumentava os tempos de janelas abertas numa época onde os projetos de fluxo dos motores eram por demais deficientes e a potência obtida muito baixa.

O projeto de Dennisson, além de possuir à árvore de evolução das válvulas rotativas axiais, é historicamente importante porque demonstra que desde cedo os projetistas de motores se preocupavam com o controle dos tempos de abertura e fechamento das válvulas, afim de promover maior potência para eles, algo que a maioria dos motores atuais sequer possuem.

Pelo projeto de Dennisson podemos reconhecer que um controle moderno, via motor elétrico, poderia facilmente controlar fases e tempos de abertura e fechamento das válvulas rotativas, o que é extremamente difícil de se fazer nas válvulas convencionais.

Porém, não é porque o controle de válvulas convencionais é difícil que ele deixou de ser tentado. Como explicado na primeira parte desta série, os fabricantes sabem que um controle total das válvulas, tanto em fase, duração e levantamento (no caso das válvulas convencionais), é a chave para se obter um motor muito superior em desempenho e rendimento em qualquer regime. Veja a complexidade do sistema Multi-Air da Fiat e percebam o quanto esse objetivo é difícil e nunca completamente alcançado.

Isso não impediu que empresas de renome como Valeo, Siemens e Koenigsegg tentassem o controle total das válvulas convencionais nos últimos 10 anos.

Sistemas com ressaltos, hidráulicos ou pneumáticos não oferecem a flexibilidade exigida para um sistema de válvulas convencionais continuamente variável. A resposta estava num sistema completamente diverso: solenoides.

Sistema de acionamento eletromagnético de válvulas da Siemens

Utilizando um sistema de duas solenóides em oposição sobre um mesmo núcleo móvel, seria fácil, em tese, controlar a abertura, o fechamento e o levantamento das válvulas, bastando modular a corrente elétrica em cada solenóide. A idéia é a mesma do alto-falante, onde uma corrente modulada na bobina cria deslocamentos precisos do cone para gerar sons com alta fidelidade. Simples de pensar, mas difícil de executar.

Princípio de funcionamento do sistema eletromagnético da Valeo

Se o leitor lembrar do que eu disse sobre a formação de um campo magnético na bobina de ignição, quando expliquei o conceito de dwell , mostrei lá que o campo magnético da bobina de ignição contém uma certa quantidade de energia acumulada, e  esta energia só pode ser armazenada após um intervalo mínimo de tempo. Não tem como criar campos magnéticos instantâneos.

Este problema é complexo nos sistemas de válvula, pois quanto maior a rotação, menor o tempo de abertura e fechamento das válvulas, e isso precisa ser feito com alta precisão.

Para piorar as coisas, as forças envolvidas de inércia e de elasticidade das molas não são pequenas, e o curso é bastante elevado, exigindo solenóides potentes que precisam gerar campos magnéticos poderosos que são carregados progressivamente. Este é um projeto onde as exigências são completamente antagônicas e, por isso, difíceis de atender.

Cada projeto levado a público foi carregado de promessas, foi aos poucos definhando com as dificuldades técnicas incontornáveis, e por fim foi abandonado em silêncio.

O que poucos conhecem é que o sistema de acionamento de válvulas eletromagnético não é uma novidade tão recente. Em uma edição especial de 1928 da revista Moto-Revue era mostrado um sistema de abertura de válvula por solenóide, com uma grande explanação das vantagens óbvias deste sistema.

Acionamento eletromagnético de válvulas: desde 1928

Desde então, sistemas eletromagnéticos de abertura e fechamento de válvulas vêm sendo tentados e abandonados, sempre pelos mesmos motivos. E a lista daqueles que tentaram desenvolver este sistema ao longo de décadas não é pequena: Ford, General Motors, Renault, BMW, Fiat ...

Diferente de outros sistemas, este sistema de comando de válvulas não estava sendo feito por um inventor entusiasta no fundo de quintal. Aqui estamos falando de grandes fabricantes com laboratórios bem-equipados, verba para pesquisa e equipes de profissionais de primeira linha. Ainda assim, uma a uma, essas empresas se viram atraídas pelo canto da sereia para naufragar o projeto logo adiante.

O que torna o caso ainda mais estranho é que a tecnologia de solenóides está completamente decantada  há décadas, e os projetistas conhecem bem suas vantagens e suas deficiências, mas mesmo assim o sistema vem sendo tentado há mais de 80 anos.

Quando isso ocorre com uma tecnologia, somente quando há o surgimento de outra tecnologia auxiliar é que os problemas originais podem ser contornados e ela se torna uma tecnologia  prática.

Um bom exemplo deste fenômeno é a injeção de gasolina. Enquanto foi puramente mecânica, sempre foi complexa e difícil de implementar e manter, necessitando dos avanços da eletrônica e depois da informática para se tornar uma realidade prática.

Sem o surgimento de qualquer novidade no campo dos solenóides, por este princípio seria previsível desde o começo que tentativas de acionamentos de válvula por este tipo de componente estariam fadadas ao fracasso antes mesmo de serem tentadas.

É este detalhe que qualifica este sistema a aparecer nesta parte de loucura total. Devaneio total quem teve foi o inventor polonês Andrew Feliks.

Feliks certamente conhecia projetos não convencionais de motores de dois tempos, com dois pistões integrados na mesma câmara de combustão trabalhando em conjunto.

Estes motores de dois tempos tem a propriedade de controlar melhor os ângulos de abertura e fechamento que o motor de dois tempos convencional de apenas um pistão.

Motor 2 tempos e 2 pistões em câmara de combustão única da ISO: melhor controle dos tempos de admissão e escapamento

Então, ele teve uma idéia. E se ele posicionasse um motor de dois tempos e dois pistões contraposto  a um pistão de motor de 4 tempos, tomando o lugar da câmara de combustão convencional, engrenando os virabrequins numa relação de transmissão de 2:1 para controlar a admissão e o escapamento de gases?

Motor de Feliks: motor 2 tempos como sistema de válvula
Motor de Feliks: animação em 3D

Esta foi a idéia maluca que ele teve e montou alguns protótipos a partir de motores de motocicletas. E assim como Aspin e Cross, Feliks vem desenvolvendo  e tentando vender sua idéia há pelo menos 30 anos.

Além do conjunto de pistões de dois tempos trabalharem como válvulas, eles também geram uma parcela importante da potência mecânica total, e esta parcela é transmitida pela correia dentada de transmissão.

Sendo assim, o motor de Feliks pode tanto ser encarado como um motor de quatrp tempos que tem sistema de válvula e potência auxiliar por pistões, como um motor de dois tempos com pistão auxiliar de variação de volume de câmara. Sendo assim, o motor de André Feliks  se mostra como de difícil classificação.

O sistema Feliks é interessante de ser mencionado por ser completamente exótico. Fora isso, suas desvantagens são óbvias. Muito atrito interno, conjunto complexo com muitas peças, muita usinagem de precisão (3 camisas, 3 pistões), conjunto rotativo e oscilante muito pesado. É um sistema bruto, pesado, em nada se assemelhando com as soluções refinadas propostas por Aspin e Cross.

Para conhecer a história dele,  visitem o site do seu projeto , onde há  muitas fotos e informações de todo processo de evolução da idéia.

Os próximos tipos já beiram o extremo do bizarro.

Projetistas de motores no começo do século passado já sabiam que os motores eram mais eficientes com válvulas no cabeçote, assim como o quanto a área das válvulas limitava a potência dos motores.

Isto era ainda mais sentido nos motores aeronáuticos, que eram praticamente inúteis acima dos 3.000 metros de altitude sem o auxílio de compressores devido ao ar rarefeito. Válvulas gigantes davam vantagens aos motores aeronáuticos quando se atingiam altitudes acima de 2.000 metros.

Em 1904, tendo estas questões em mente, Louis Baileul inventa um estranho sistema de válvulas coaxiais que tomava quase todo o cabeçote do cilindro. Neste sistema de válvulas, a válvula interna, do tipo convencional porém de grande diâmetro, controla a admissão, enquanto a externa, na forma de tubo, controla o escapamento.

Sistema Baileul: fase de escapamento

Sistema Baileul: fase de admissão

Para realizar o quarto tempo, o motor de Baileul abaixava simultaneamente as duas válvulas, abrindo um duto em anel para o escapamento. Terminada a descarga, era a vez de se iniciar o primeiro tempo do ciclo seguinte, com a admissão de mistura fresca, o que era feito levantando a válvula externa e mantendo parada a válvula interna, abrindo uma enorme passagem para a mistura. Finda a admissão, a válvula interna era retrocedida até o fechamento sobre a válvula externa.

Essas soluções, hoje estranhas, continuariam por alguns anos ainda.

Vemos que aplicações inusitadas sempre implicam em soluções inusitadas, e este foi o caso do motor aeronáutico francês Gnome.

Motor Gnome: Projeto completamente não convencional

Nos primeiros anos da aviação haviam algumas dificuldades severas no desenvolvimento de motores.Uma destas dificuldades é que o motor teria que ser o mais leve possível dentro da limitada potência disponível. Pesados blocos de ferro fundido e refrigeração líquida era algo a ser evitado, especialmente nos pequenos aviões. Era necessário que os motores fossem refrigerados a ar.

Porém, as configurações utilizadas de cilindros – em linha, em "V" ou contrapostos – apresentavam um grande problema: os cilindros dianteiros eram bem refrigerados, mas conforme o ar aquecia e não era recebido diretamente, os cilindros de trás ficavam com uma refrigeração deficiente.

Dessa dificuldade, surgiram os primeiros motores radiais para aviões. Entretanto, estes motores radiais eram diferentes daqueles que estamos acostumados por um pequeno detalhe. Enquanto nos acostumamos com virabrequins rotativos, nestes primeiros motores radiais os virabrequins eram estacionários, enquanto os motores é que giravam. A configuração radial de motores surgiu exatamente para se criar motores rotativos balanceados.



Há uma razão para terem sido criados desta forma. Estes motores criavam uma área frontal muito grande, o que exigia que recebessem uma carenagem aerodinâmica, o que prejudicaria sua refrigeração. A carenagem de desenho apropriado junto com a rotação do motor permitia que todos os cilindros recebessem uma refrigeração igual, retirando uma limitação importante ao aumento da potência observada nas outras configurações.

Esta foi uma moda na aviação militar européia. Franceses, ingleses e alemães projetaram e usaram motores radiais rotativos, amplamente usados durante a Primeira Guerra Mundial.

Em 1913, a Société Des Moteurs Gnome (renomeada para Gnome et Rhône a partir de 1915) projetou o motor Gnome de aplicação aeronáutica, com 160 cv. Eles atacaram no projeto alguns pontos que Baileul tentou resolver com seu sistema de válvulas coaxiais, mas chegando a uma solução diferente.

Na primeira versão do sistema Gnome, havia uma enorme válvula de escapamento convencional que tomava praticamente toda o cabeçote. O sistema de admissão era completamente não convencional. Este motor admitia mistura pelo cárter, com um sistema de injeção contínua de combustível para aspergir o combustível sobre o ar admitido e sobre a mistura era borrifado óleo lubrificante em circuito aberto, como se fosse num motor de dois tempos. 

Não havia uma borboleta de aceleração. A potência do motor era controlada por um sistema que cortava seletivamente a corrente elétrica do magneto para cada vela. O combustível não queimado ajudava na refrigeração do motor.

Parte alta do motor Gnome: Válvula de admissão no pistão com contrapesos e abertura por pressão

Quando se ouve um motor Gnome funcionando em carga parcial, ele soa como se tivesse problemas de funcionamento irregular devido ao corte da ignição.

Uma das especificações do motor Gnome era a de simplificar o motor ao máximo, o que facilitaria a manutenção e o reparo na linha de frente. Além disso, a válvula de admissão deveria ser a maior possível para facilitar a "respiração" do motor em grandes altitudes.

Com o motor rotativo, os pistões eram submetidos a um esforço de centrifugação, e isso foi levado em conta.

A solução encontrada foi o uso de uma válvula de admissão enorme na cabeça do pistão, com um sistema de contrapesos que mantinham a válvula levemente fechada, mas que poderia se abrir facilmente por uma pequena diferença de pressão a favor da câmara de combustão. A abertura por diferença de pressão eliminava a necessidade de um comando de válvula específico, simplificando o projeto do motor.

O motor resultante dessas combinações tinha as maiores válvulas não laterais proporcionais ao tamanho do motor que já foram usadas.

Já na versão seguinte, a válvula na cabeça do pistão foi eliminada e um sistema de janelas, à semelhança dos motores dois-tempos, foi introduzida em razão de uma maior simplificação do motor em tempos de guerra. Este motor passou a ser conhecido como Gnome Monosoupape (Monoválvula) em função de cada cilindro ter apenas a válvula de escape, sendo produzido em larga escala, incluindo os feitos sob licença na Inglaterra.

A moda dos motores radiais rotativos passou quando o efeito giroscópico de uma massa tão grande quanto a do motor passou a atrapalhar as rápidas manobras dos caças biplanos. Porém, a configuração radial mostrou ser bastante adequada aos aviões, evoluindo para o sistema que hoje é clássico, com cilindros estacionários e virabrequim rotativo.

Também o conceito de uma válvula de sentido único e com abertura por pressão também se mostrou bastante avançado para sua época. Várias décadas depois do Gnome, a indústria de motocicletas e de motores de popa usaria uma válvula de palhetas de admissão, com abertura por pressão, para construir os mais avançados motores motociclísticos de dois tempos já feitos.

E aqui terminamos nossa viagem pelo grande e inesperado mundo das válvulas. Mas ainda nos falta reavaliar as sutilezas daquilo que aprendemos.

As lições

Esta série de 5 artigos foi muito além que uma mera e curiosa exposição de tecnologias velhas e abandonadas. Sutilmente, uma enorme lista de nomes acompanhou cada uma destas invenções.

Falamos em Aspin, Cross, Knight e tantos outros. Alguns até obtiveram sucesso por algum tempo, enquanto outros lutaram durante décadas, defendendo e desenvolvendo suas idéias para vê-las lembradas apenas como curiosidade técnica.

Não são grandes nomes da História como tantos outros nomes que foram citados em outros artigos neste blog. Ainda assim foi através da sua dedicação, do seu sofrimento e até dos seus fracassos pessoais que o caminho para o futuro coletivo foi revelado, e por isso merecem tanto nossa reverência quanto os grandes nomes. Esta é a primeira lição.

No entanto, vemos uma falta com este respeito rotineiramente. Neste interessante artigo sobre a válvula desenvolvida pela Bishop, por exemplo, o autor Tom Wallis inicia assim:

"By the early 1990s Bishop Innovation had completed the initial development of its promising new rotary valve concept for IC engines and was looking for a way to further develop the technology."
"
Como assim, "...promising new rotary concept..."?

Com esta frase, Tom começa seu artigo passando a impressão que a Bishop é inteiramente responsável pela concepção de seu sistema de válvulas.

Sem mencionar o trabalho de Roland C. Cross, Tom Wallis aufere à Bishop um valor que ela não merece. O leitor do artigo, que dificilmente teria condições de conhecer o trabalho de Cross, teria, através sua leitura, a impressão que a Bishop desenvolveu este trabalho desde a idéia original.

Não se pode afirmar se esta falta ocorreu por desinformação do autor ou qualquer outro motivo, porém que houve uma falta com o respeito ao inventor original e com o bem informar dos seus leitores, isto é inegável.

O caso nos remete à segunda lição: nós, leigos, não sabemos quantas outras tecnologias ainda existem adormecidas no fundo das gavetas dos projetistas. Muitas das coisas que vemos surgir do nada e propagadas como inovadoras e revolucionárias pelos meios de comunicação, na verdade são antigas de décadas, mas não evoluíram em sua época por diversas razões, mas são anunciadas como novas.

E em muitos casos, quando essas tecnologias são resgatadas e sem receber o devido crédito, geralmente são anunciadas como "revolucionárias", "verdes", "mais amigas da natureza", "infinitamente melhores que as tecnologias atuais",  porém nenhum comentário é feito sobre suas desvantagens e deficiências.

Isto é mais comum do que se imagina, e é por isso que todas as vezes que algo desse tipo é anunciado é sempre bom manter o pé atrás sobre a novidade em vez de sair por aí evangelizando a nova revolução.

A terceira lição é que a área de mecanismos já foi amplamente pesquisada no passado.  É muito difícil que alguém consiga surgir com um mecanismo de comando de válvulas ou de suspensão completamente novo, sem referências passadas.

A eletrônica, a computação e a ciência dos materiais estão levando rapidamente os mecanismos ao limite da sua perfeição, e já vimos que este processo é parte da convergência tecnológica, enquanto a parte de mecanismo já atingiu sua maturidade.

Quando este processo atingir seu ápice haverá muito pouco a evoluir. Então, é muito provável que os motores a combustão daqui a 50 anos sejam muito mais semelhantes aos atuais do que os atuais são com os motores de 50 anos atrás.

Este longo conjunto de posts  não pretendeu esgotar o assunto. Ele foi um rápido apanhado dentro de uma miríade de sistemas conhecidos. Cada tipo mostrado aqui tentou ser o mais representativo dentre todos os tipos, ao mesmo tempo que ilustrava a evolução de cada conceito.

Que ele sirva a você, nosso leitor, como referência da criatividade possível dentro da engenharia de motores num tempo em que um tipo único de sistema é amplamente dominante.

Dedicatória

Este conjunto de posts me fez voltar ao passado, pesquisar a fundo e resgatar tesouros há muito esquecidos da história dos motores, dos automóveis e das motocicletas.

Todo o tempo que mexi com referências aos carros da Mercedes com sistema Knight, com as motos Norton e Velocette com válvulas Aspin, com Vincent HRD de válvulas Cross, um grande amigo e mestre entusiasta e biblioteca viva de tantas outras histórias saborosas, com quem bati tantos e fanásticos papos sobre essas excentricidades mecânicas, não saiu da minha cabeça, e é para ele que dedico esta série.

Grande Mestre Mahar, este trabalho é para você.

AAD

Links das imagens:
http://www.moto-histo.com/4t_ssp/4t_ssp.htm
http://www.spannerhead.com/2012/02/13/koenigseggs-new-cam-less-engine/
http://www.greencarcongress.com/2006/12/valeo_in_develo.html
http://www.huubwellink.nl/gnome/
http://peperonity.com/go/sites/mview/nurr/33083851/33084690
http://dizzl.blogfa.com/post/1
Vicente, Miguel de Castro: Transformações em Motres de 2 Tempos, Edições Cetop



33 comentários :

  1. Como sempre, mais um ótimo texto, André. Meus parabéns.

    Uma pergunta: Visto que as válvulas convencionais, utilizadas por praticamente todos os veículos comercializados hoje em dia, apresentam as limitações óbvias, será que daqui a uns 10-15 anos os fabricantes não vão tentar atualizar algum desses sistemas de válvulas rotativas para tentar sanar as limitações do sistema tradicional? Tal qual o CVT, bastante antigo, mas precisou da evolução dos materiais para poder ser largamente aplicado nos veículos...?

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    1. Thales, talvez não seja daqui há 10~15 anos. Talvez seja na semana que vem!

      Basta resolverem os problemas que engavetaram uma dessas tecnologias e elas passem a ficar mais eficientes que as atuais, e pronto!

      O problema é que a evolução da tecnologia nem sempre segue um processo contínuo e reto.
      Talvez as tecnologias que corrigiriam os defeitos dos sistemas engavetados já existam, mas os engenheiros que conhecem essas soluções não conhecem os sistemas alternativos de válvulas e os que conhecem as válvulas não conhecem as soluções, ou pode ser que ainda não perceberam o potencial dessa solução para a aplicação das válvulas, ou não há interesse econômico nessa solução ainda...

      O melhor exemplo disso está na injeção eletrônica.
      A injeção mecânica de combustível é tão velha quanto o carburador, mas nunca foi eficiente e sempre foi muito cara. Nunca fez sucesso comercial.
      Precisou surgir a eletrônica de semicondutores pra resolverem esse problema. Aí eliminaram os defeitos da injeção mecânica, e a injeção passou a ser mais vantajosa que o carburador.

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  2. André,
    Antológica esta sua série !!
    Parabéns pelo esforço, e acima de tudo, obrigado !!
    Abçs, Helcio

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  3. Caro Andre, um livro viria a calhar caso haja interesse em aprofundar!
    Em relação a injustiça com o inventor, isso acontece em todas as areas. A tendencia, com a evolução de nossa sociedade é a de cada vez menos novidades desruptivas emergirem.
    Alias, inovação radical é um termo que não deveria existir pois, como diria Newton, "Se cheguei até aqui é por que me apoiei no ombro de gigantes".

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  4. Fantástica a série, tomara que venham outras sobre outros componentes automotivos.

    Parabéns e obrigado !

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  5. Parabéns AAD, foi longa a espera mas muito belo o seu epílogo.
    Tão importantes como os inventos são os inventores, e todos eles merecem o nosso respeito.
    Nunca consegui uma bibliografia tão ampla sobre o assunto. Aprendi demais com seus artigos, pois eu não conhecia nem metade dos sistemas.
    Na sua visão, resolvidas as deficiências de materiais e usinagem, qual dos sistemas é o que possibilitaria o melhor desempenho?

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    1. Bussoranga, hoje, se fosse para arriscar, diria que o sistema Cross é o mais próximo a virar realidade. Além de ser o que tem as maiores dificuldades já contornadas (veja o trabalho da Bishop), é um sistema que permite a "respiração" mais livre dentre todos os sistemas.

      O sistema Aspin promove algumas dessas características também, mas o desenho de câmara dele foge muito do perfil hemisférico ideal, coisa que o Cross não interfere significativamente.

      Esta série é resultado de muitos anos de pesquisa pessoal.
      O que eu mostrei aqui foi só um apanhado consistente de um assunto muito amplo e com muitas invenções, a maioria delas sem significância real.

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  6. Obrigado por esta lição
    Descobri quase que por acaso este blog e, desde então, tornei-me assíduo.
    Muito bom e didático o seu artigo.
    Quanto ao sistema CVT hoje tão elogiado, se não me falha a memória, os primeiros carros a utilizá-lo foram os DAF ( holandeses ), mas, devido à pequena durabilidade das correias de transmissão a fábrica acabou não tendo sucesso e fechou. Foi isso?
    Parabéns pelo post.

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    1. A DAF usava um sistema chamado de Variomat, e eram dois CVT traseiros, um pra cada roda.

      Eu não me lembro com todos os detalhes, mas me parece que o VAriomat resolvia dois problemas com uma tacada só (ao menos era isso que a DAF queria): simplificava o câmbio e eliminava o diferencial.

      Quando o carro fazia uma curva, a relação de transmissão da roda externa alongava enquanto a interna encurtava.

      Isso cria um comportamento dinâmico da traseira completamente diferente de um carro com diferencial traseiro.
      Um dia escrevo a respeito.

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    2. A DAF foi comprada pela Volvo que depois acabou não desenvolvendo o CVT. Nos anos 80 a Fiat através do Uno e a Ford através do Fiesta ofereceram esse tipo de câmbio. Nos anos 90 a Audi oferece no A4 e a Nissan desenvolve o câmbio toroidal. Há também o CVT hidráulico usado em máquinas pesadas.

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  7. É muito bom ler este compêndio, vendo coisas esquecidas e relembrando as pessoas por trás das coisas, obrigado.

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  8. André, muito boa esta série sobre válvulas, inclusive escrita de uma maneira muito pedagógica (mesmo para que não é da área como eu). Aproveitando estes textos técnicos gostaria de pedir um post ou comentário sobre um motor de sigla OPOC (Opposed Piston Opposed Cylinder)que parece ser uma variação do motor tradicional 4 tempos. Achei interessante porém, como não sou da área de engenharia, não sei se é factível ou somente um trabalho teórico. Grato

    Eduardo

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    1. Eduardo, só pra encurtar o assunto, o pessoal da OPOC deu uma de Bishop também.

      O princípio do OPOC é o mesmo de um motor Junkers de ciclo Diesel para acionar as hélices dos dirigíveis.
      É motor com janelas no cilindro em ciclo de 2 tempos, com todos os problemas que essa configuração oferece. Mas o motor é anunciado como "ecológico".

      O sistema de pistão contraposto no mesmo cilindro serve da mesma forma que o motor da ISO que está neste post: controla melhor as temporizações das janelas. Mas é um sistema mecanicamente complexo, com duplicação de componentes de precisão...

      Existem dúzias de anúncios como este, mas essas propostas nunca decolam.

      Deixa que uma hora eu escrevo sobre esse assunto.

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  9. PARABENS MESTRE POR ESSA FANTASTICA SÉRIE SOBRE VÁLVULAS

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  10. Simplesmente: - Muito bom! Obrigado pela sua pesquisa e compartilhamento!

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  11. Repito: Provavelmente o melhor texto sobre o assunto em língua portuguesa. Parabéns!

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  12. Many thanks for the popularization of my ideas. Here is a link, where faced with many doubts ..

    http://forums.autosport.com/index.php?s=5e1fe6c02fc0d1c3e0cb44f4369390fe&showtopic=74960

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    1. Aqui para motores e energia ...
      http://new4stroke1.123guestbook.com/
      Meu motor new4stroke, após a construção do segundo protótipo, era na verdade uma a duas vezes e meia mais forte do que o previsto na concepção do protótipo .... É como uma bomba atômica. Também foi mais forte do que o esperado ..

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  13. Marcelo Junji20/01/13 22:25

    Acho estranho que motores de construção semelhante e mesma cilindrada tenham comportamento bem diferente.

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  14. Parabéns André, pelo seu trabalho, pela sua dedicação e pelo seu amor em transmitir o conhecimento!

    Muito obrigado!

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  15. vamos sentir muita falta da saga do mundo louco das válvulas, unica coisa que vou comentar é o desgaste na ora que liga o motor, quando se tem pouco oleo e a demora em chegar da bomba. parabéns .
    estive pesquisando sobre travamento do motor quando se deixa muito tempo sem ligar, o oleo velho ajuda a prender os pistoes, mas aí vale um topico.

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  16. Sobre lubrificação automotiva o André saberá escrever bem (como se escrevesse mal alguma coisa, hehe). Mas ainda estou esperando os posts sobre suspensões! Não vai esquecer, André :)

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    1. Patricfk, estou estudando o assunto das suspensões, mas já adianto que o assunto é longo, talvez maior que o das válvulas.

      Aí fico na dúvida se vale a pena lançá-lo como uma série como foi o mundo das válvulas, ou se vou lançando em posts soltos, com um assunto de cada vez.

      Senti que para alguns o sistema de artigos em partes fica cansativo.
      Então, espere que vou estudar a questão de formato enquanto estudo o assunto das suspensões.

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    2. Caro André,

      Devia é juntar todos esses artigos e lançar uma coleção de livros. Podiam ser temáticos como essa série das válvulas, outra de suspensão e por aí vai. Os preparadores e metidos a engenheiros vão adorar...

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    3. André, pode ter certeza de que pelo menos para mim qualquer formato escolhido não será cansativo.

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  17. AAD, obrigado, muio obrigado mesmo! Artigos como este (a série toda, aliás) me fazem brilhar os olhos e reforçam meu autoentusiasmo! Go further please!

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  18. Daniel San21/01/13 21:31

    André,fechaste a série com chave de ouro!
    Um detalhe não me sai da cabeça:Na 2 Grande Guerra,muitos achavam que o motor radial já não rendia o mesmo que os V-12 refrigerados a líquido,até que os caças Zero e FW-190 reviraram esses conceitos,tendo os EUA feito um trabalho formidável com o Thunderbolt. Pierre Clostermann afirmava que o motor do Zero era uma evolução do Gnome,afinal,a refrigeração a ar era vantajoso em relação a refrigeração a líquido?

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    1. Daniel San, a grande vantagem do motor radial sobre as demais configurações era a exposição plena dos cilindros e cabeçotes à corrente de ar. Então, os motores radiais são sempre refrigerados a ar, ou por alguma combinação ar/líquido, e nunca como uma refrigeração puramente líquida.

      Os motores com refrigeração líquida precisam de paredes duplas no bloco dos cilindros e preenchidos com líquido, além de mangueiras e radiadores tabém cheios de líquido. Tudo isso representa peso.

      Um caça, especialmente os da 2ª Guerra, é um avião puro-sangue. Pequeno, ágil e muito rápido. Quem for mais rápido e ágil vence.
      Há, então, duas formas de se projetar um caça: vc pode escolher um motor potente com refrigeração líquida, com o inconveniente de adicionar peso que irá comprometer a velocidade e a agilidade, ou optar por um motor de refrigeração a ar, menos potente, porém oferecendo menos peso para impactar na velocidade e na agilidade.

      Os projetistas americanos sempre pensavam na primeira opção. Aviões robustos, com blindagem e grandes motores com grande consumo.
      Quando esses aviões se bateram com os Zero, os americanos ficaram sem entender como os Zero podiam ser tão melhores.
      Precisaram encontrar um avião intacto depois de uma batalha pra entender que além de um motor radial bastante evoluído, o Zero tinha uma estrutura leve como um avião de passeio, integral e redundante que permitia que o avião sofresse impacto de projéteis sem comprometimento estrutural, sem a pesada blindagem, dando uma agilidade muito grande.

      Só depois que entenderam isso é que os americanos conseguiram projetar o F6F Hellcat, que era um avião pesadão, blindado, mas com um motor tão potente que conseguia rivalizar com o Zero.

      Essa é a história resumida do caso.

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  19. Obrigado a todos pelos elogios.

    Aguardem, que novas séries virão.

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  20. e o sistema de válvulas desmodrômico?

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  21. André.... não sei como está suas tarefas enquanto ao blog mas quero seu comentário de hoje a respeito do sistema Multiair da FIAT. Lembro que em setembro de 2009 você comentou que estava com um pé atrás sobre essa nova tecnologia da FIAT sobre o controle de abertura de válvulas no post que o BITU trouxe sobre o sistema. Tem até um post do Bob avaliando o Twinair 0,9 e até comentou que seria bom ver essa tecnologia no Novo Uno. Já se passaram mais de 4 anos e nada de ser adotada tão amplamente..... Será que vai ser "restrito" que nem os VTEC ou iVTEC da HONDA??

    Leonardo

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  22. Veja esse Site ou direcione para o laboratório de motores.
    http://calwatts.blogspot.com.br/

    Motor DFCVCD
    Promete mais eficiência na queima e na conversão em movimento.
    É um motor a pistão que mistura motor a ar comprimido com vapor e injeção de combustível continuo, não acontece explosão e sim uma reação de combustão, isso permite queima mais lenta e completa do combustível em alta temperatura. A temperatura do gás de saída é baixa devido o aquecimento e evaporação de água dentro do circuito e por isso mais eficiente e elimina a perda de calor pelo radiador.

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  23. André, ótimo texto o seu! Adoro quando me deparo com matérias falando sobre tecnologias já desenvolvidas para o mundo automotivo, ainda mais com tamanha clareza e profundidade.
    Só gostaria de adicionar uma informação: os sistemas de acionamento do comando de válvulas por bielas também foram utilizados pelos Rolls Royce Silver Ghost! E também temos o acionamento do comando por árvore, onde temos uma árvore e dois pares cônicos ligando o virabrequim ao comando (já utilizado em motores Honda).
    Abraço!

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