TESTES DE ARREFECIMENTO

Reboque com freio-gerador usado nos testes de arrefecimento (nhtsa.gov).

Este texto, que compartilho com os leitores com a devida autorização do autor, mostra um pouco do lado romântico mesclado com entusiasmo e comprometimento com a profissão de engenheiro de testes. Renato Zirk passou sua vida profissional praticamente toda na Willys, na Simca/Chrysler e na General Motors, onde se aposentou. Ele escreveu sobre os percalços e peripécias de seu tempo na Simca, quando precisava testar o sistema de arrefecimento do V-8. A foto acima é apenas para ilustrar o que ele comenta no trecho, recurso de que não dispunha e precisava encontrar outra maneira de fazer os testes. Espero que gostem, com eu gostei.
Bob Sharp
Editor-chefe
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TESTES DE ARREFECIMENTO

Por Renato Zirk

Como preâmbulo, devemos lembrar o que aprendemos no antigo curso colegial:

Refrigeração = abaixamento de temperatura partindo da temperatura ambiente para outra temperatura mais baixa. É o que fazem os sistemas de ar-condicionado e os refrigeradores (vulgarmente chamados erradamente de "geladeiras", pois tinham este nome os antigos armários herméticos com barras de gelo renovadas diariamente para a conservação de alimentos)

Arrefecimento = "cooling" em inglês = abaixamento de temperatura partindo de temperatura mais elevada para outra mais próxima à temperatura ambiente. É o que fazem os radiadores automobilísticos e os ventiladores.

Portanto, é óbvio que não existe nos motores "sistema de refrigeração". Se existisse, os motores possivelmente ficariam cobertos de gelo...E o pior é que muita gente e até algumas fabricantes desconhecem essa diferença e cometem este erro básico até nos seus manuais. Quanta ignorância confessa!

Mas, abaixar a temperatura do líquido de arrefecimento até que ponto? A resposta é: até dar uma margem de segurança para evitar danos em componentes mais sensíveis ao calor e evitar o fenômeno destrutivo da auto-ignição nas câmaras de combustão. E se abaixar demais haverá perda de potência pelo aumento do atrito interno do motor e aumento do desgaste das suas peças. Daí não ser admissível a remoção da válvula termostática do circuito de arrefecimento. É ela que não deixa a temperatura do motor baixar demais e também reduz o tempo de aquecimento do motor, prolongando a sua vida útil.

Na engenharia automobilística existe um parâmetro conhecido como "air to boil", ou seja, temperatura ambiente na qual o líquido de arrefecimento do motor ferve. Na Simca e na Chrysler (e também na Willys-Overland do Brasil) empenhávamo-nos em tê-lo próximo a 45 °C. Vejam que para o uso no deserto do Saara durante o dia o motor do veículo ferveria.

Mas vamos à execução. No dia anterior ao teste preparávamos o veículo, já previamente certificado quanto ao desempenho otimizado e com dispositivo de reboque robusto na traseira, instalando-lhe "termopares" pelo menos na mangueira de entrada no radiador, na mangueira de saída do radiador e sobre o pára-choque dianteiro para a temperatura ambiente.

Conforme a finalidade do teste, instalávamos mais termopares em pontos do bloco do motor, locais do compartimento do motor, no cárter do motor, na caixa de câmbio, na carcaça da embreagem etc.

Termopares são sensores de temperatura bastante simples, funcionando pelo “Efeito Seebeck": dois metais diferentes (fios, no nosso caso) com seus extremos em contato criam uma força eletromotriz (vulgo voltagem) proporcional à temperatura à qual estão submetidos. Usávamos fios de ferro e de Constantan (liga cobre-níquel) com as pontas simplesmente torcidas uma em volta da outra por cerca de 1 cm com o auxílio de dois alicates. Esta união dos fios deve ficar no centro do fluxo do líquido
arrefecedor ou do ar a ser medido.

O termopar da temperatura do ar ambiente ficava sobre o pára-choque dianteiro próximo ao centro da grade frontal, dentro de um tubo (usávamos tubo de diâmetro 2½ x 3 polegadas) para evitar aquecimento pelos raios solares. Os termopares eram ligados a extensões do mesmo fio até à chave seletora multiponto instalada em pequeno painel de chapa de aço ao lado do galvanômetro, com mostrador grafado em graus Celsius, para leitura direta pelo engenheiro de testes no banco do acompanhante.

Realizávamos os testes na rodovia Pedro Taques para estarmos ao nível do mar (referência mandatória) e termos pista livre nivelada (com pouco trânsito naquele tempo). Usávamos o trecho Vila Caiçara–Mongaguá ou Mongaguá–Itanhaém conforme a conveniência. Levávamos além do veículo de teste o caminhão para reboque, no tempo da Simca um Chevrolet 1958 com andorinhas Simca nas duas portas, emprestado do Departamento de Manuseio de Materiais da fábrica. A equipe era de dois motoristas e o engenheiro de testes.

Já na Pedro Taques o caminhão era atrelado à traseira do Simca por meio de um cambão que ainda servia de suporte para o fio do telefone para a comunicação do engenheiro de testes com o motorista do caminhão.

Na execução do teste, o motorista do carro sendo testado mantinha o acelerador totalmente pressionado ("full throttle", tradução: passagem pelo venturi totalmente desimpedido ou borboleta totalmente aberta) durante cada corrida e o motorista do caminhão tinha que manter a velocidade especificada, com seu freio-motor pelo uso de marchas e até o freio de serviço. O engenheiro de testes fazia as leituras de todas as temperaturas a cada meio minuto até obter três leituras iguais, a que chamávamos de "temperatura estabilizada".

Eram feitas corridas nas velocidades 20, 40, 60, 80 e 100 km/h em ambos os sentidos da pista, para eliminar as variáveis direção e velocidade do vento, e tiradas as médias para cada velocidade, Nestes testes, os Simca emitiam no seu mais alto volume o típico som de V-8 com dois escapamentos, era de arrepiar! Os Dart berravam adoidados e os Dodge D-950 faziam o chão tremer! Chegamos a precisar de dois caminhões de reboque, com terceiro eixo, lastreados para segurar o "bicho".

Nas grandes empresas automobilísticas mundiais a vida era muito mais fácil: campo de provas e reboque com freio-gerador elétrico com dissipação de energia em resistências elétricas, regulado pelo próprio engenheiro de testes!

No meu segundo mês na Simca resolvi fazer pessoalmente o primeiro teste de arrefecimento com o carro 11, um Tufão verde Abacate. Na primeira corrida, a 20 km/h, quando obtivemos as três leituras iguais, temperaturas estabilizadas e, portanto, fim da corrida, o carro encheu-se de fumaça vinda do banco traseiro. Já no acostamento constatamos a manta de isolamento termoacústico sob o assento do banco traseiro queimando em ambos os lados devido ao calor dos silenciadores dos escapamentos. Realmente, era a condição mais crítica, plena potência a baixa velocidade, com mínimo fluxo de ar na parte inferior do carro. Teste suspenso e volta para a fábrica.

No dia seguinte construímos isoladores térmicos de folhas de amianto presos a chapas de aço com suportes para fixação à carcaça dos silenciadores. Realizamos o teste de arrefecimento com sucesso e solicitamos a introdução dos isoladores térmicos na linha de montagem no menor prazo possível.

30 comentários :

  1. Excelente!
    Nao tem mais testes como freios, transmissões, motores etc, como este pra escrever, não?!

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  2. Muito interessante esses testes!
    Jamais imaginaria que fosse dessa forma, achava que os testes eram com o rodar normal: trânsito intenso, calor de 44 graus, subidas de serra com peso máximo, essas coisas. Mas dessa forma, a confiabilidade é bem maior, com quaisquer condição, motorista, clima e outras variáveis adversas.
    Gostei muito do post, sou muito curioso.. Parabéns!

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  3. Fiquei curioso em saber como foi feito com os modelos "T e A" da Ford.

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  4. Gosto muito de histórias de engenharia antigas, justamente pela necessidade de se criar soluções criativas para as diversas situações e problemas que iam surgindo ao longo do desenvolvimento, sem dispor das facilidades da tecnologia atual.

    Impressionante a força dos V-8, pois tinham potência suficiente para mover o próprio veículo, mais dois caminhões lastreados! Fico imaginando o ronco bruto que deveria sair dos escapamentos nessas condições, verdadeiro deleite autoentusiasta...

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  5. Fiquei imaginando a cena do D-950 berrando com dois caminhões engatados atrás tentando frear o bicho. Deveria ser algo bem curioso de assistir.

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  6. Que tal o comportamento da embreagem dos primeiros Simca nesses testes. Me lembro de serem bem frágeis.

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    1. Renato Zirk27/12/13 19:47

      Oi , "Não Conhecido" , os Simcas não apresentavam problemas de embreagem nos testes por um detalhe operacional : o correto é iniciar o movimento do carro com o motor em baixa rotação (aprox. 1.500 rpm) e não afundar o pé direito no acelerador antes do pé esquerdo já estar totalmente fora do pedal ou seja "esmerilhar e aquecer o disco da embreagem " o menos possivel ! Jamais (nunca mesmo) segurar o carro na subida com a embreagem patinando , isto é crime destrutivo . Trocar embreagem antes dos 100.000 km é "barbeiragem" .
      Os Simcas , como os demais nacionais da época tinham embreagem Borg Warner com molas helicoidais , suporte estampado e alavancas de suspensão da placa de pressão (vulgos "gafanhotos")estampados . Na Eng. Experimental Simca/Chrysler, não tivemos nenhum caso de troca da embreagem por desgaste ou por "patinamento" sempre motivado por superaquecimento devido a "barbeiragens"ou eventual erro de regulagem da "folga".
      Por motivo de preço chegamos a testar a embreagem tipo Diafragma ( vulgo "Chapéu Chinês" ) que estava sendo introduzido no Brasil pela firma Violante . Porém em testes severos com uma roda trativa em pávimento firme e a outra com menos aderência , "patinando" , quebrava o eixo das engrenagens planetárias do diferencial . Ou seja a embreagem era eficiente demais , deixando de executar a sua função de "fusivel" do conjunto da tração do veículo .Foi rejeitado porque o dono do carro não provocaria a quebra , mas seu filho o faria nas suas "molecagens" de sábado a noite com os amigos .

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  7. O mesmo texto na visão de um engenheiro de testes nos dias de hoje:
    "Regulei o ponteiro pra nunca atravessar o meio da escala."

    PS.: estou sendo irônico, antes que venha nego com tochas e forcados no melhor estilo dos filmes da Hammer...

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  8. Muito legal a reportagem, riquissima, poderia ouvir muitas historias assim!! Obrigado Bob Sharp por ter tirado esse tipo de dúvida, parabens pela reportagem!

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  9. Vou fazer uma pergunta que pode parecer idiota, mas o que seria D 950 ????

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    1. Clovis - SP26/12/13 16:28

      Era um caminhão médio da Dodge / Chrysler. Não sei se tinha versão a gasolina, mas seguramente tinha uma versão com motor MWM 6 cilindros a diesel.

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    2. OK Clovis,

      obrigado pelo esclarecimento, apesar de gostar muito de carros não sabia conhecia este caminhão.

      .

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    3. robertopisa27/12/13 11:09

      Covis, não era o Perkins 6357?

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    4. Renato Zirk27/12/13 20:50

      Oi Anônimo , a sua pergunta não tem nada de inadequado, muito pelo contrario , parabéns por aproveitar a ocasião de manifestar a vontade de obter informações no sitio eletrônico adequado . Você é uma pessoa "ligada" e fez muitos outro que não sabiam também terem a informação ! Continue assim !
      O D-950 era o nosso caminhão da linha DODGE com maior capacidade de tração : 22.500 kgf ( no entanto nas usinas chegavam a 32 toneladas no transporte de cana ).
      Era um semi-pesado com motor MWM D-225 , 5,7 litros de deslocamento , 138 HP a 3.000rpm , freio a ar e rodas fundidas raiadas , opções de pneus 10.00 x 20 e de tração 6X4 .
      Tinhamos também o DODGE D-900 outro semi-pesado , com motor a gasolina ou alcool V-8 de 5,2 litros , potência máxima de 196 HP a 4.000 rpm ou motor Perkins 6-357 de 5,8 litros , potência máxima 140 HP a 3.000 rpm .
      O nosso caminhâo médio era o DODGE D-700 com os mesmos motores do D-900 , porém com rodas estampadas e freio hidrovácuo .

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    5. Renato,

      lhe agradeço pelo elogio, como disse antes gosto muito de tudo que se relaciona a carros mas como estou com vinte anos fico perdido quando o assunto é sobre antigos, que também me fascinam.

      Com relação ao caminhão, depois de sua "aula " já sei o que é um D 950, D 900 ou D700.

      Abraço.

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  10. Muito interessante esses testes!
    Jamais imaginaria que fosse dessa forma, achava que os testes eram com o rodar normal: trânsito intenso, calor de 44 graus, subidas de serra com peso máximo, essas coisas. Mas dessa forma, a confiabilidade é bem maior, com quaisquer condição, motorista, clima e outras variáveis adversas.
    Gostei muito do post, sou muito curioso.. Parabéns!

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  11. Como sempre , AUTOENTUSIASTAS, esclarecendo seus leitores. Parabéns! - R.D' .

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  12. Uma coisa que o texto me lembrou e estava pensando esses dias: porque não se usam mais pirômetros com termopares individuais em preparações? Lembro que antigamente quase ninguém confiava em sonda ligada em multímetro, era um termopar em cada saída de escape, no coletor, e tudo ligado em multímetros ou pirômetros próprios, como o famoso equipamento de quatro canais da ODG.
    Hoje o pessoal confia demais em sonda lambda, principalmente as de banda larga, e esquece que a leitura dela não é individual, o que leva a algumas quebras "inexplicáveis", como já vi acontecer.

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  13. Bons tempos em que o trânsito das rodovias permitiam que elas fossem utilizadas como campo de provas...

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    1. CSS
      Nos anos 1960/1970 a Porsche usava o trecho de uma Autobahn entre Stuttgart e Darmstadt.

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  14. Jean Manzon registrou em filme um teste na pista da Ford onde um Corcel rebocava uma F-100.
    O título é "Boa Viagem pelas Novas Estradas " nele é mostrado o recém inaugurado, ao tempo, centro de pesquisas em engenharia automobilística da Ford.

    Aos interessados segue o link no YouTube. O teste de reboque aparece aos 6min e 25seg. http://www.youtube.com/watch?v=PFchdtpiCn8

    Esse e alguns outros vídeos sobre os primórdios da indústria automobilística brasileira foram recuperados pela Dana. Todos produzidos por Manzon.

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    1. Romulo
      A direção do filme não explicou por que rebocar a picape, justamente teste de arrefecimento. Mas é um bom registro de um momento da indústria automobilística. E o autódromo do Rio era praticamente zero!

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    2. Bob,
      Eu não mencionei, mas o post me explicou uma dúvida trazida por esse trecho do filme que assisti há, pelo menos, mais de três anos. Fiquei intrigado com qual seria o objetivo do teste. Agora o enigma está explicado!
      Valeu. Excelente post!

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    3. Aproveitando a deixa...uma novidade para mim: Vocês notaram que no minuto 2:20 do filme aparece a suspensão dianteira do Corcel e ela é composta de cruzetas duplas? Fez lembrar a Kombi e o serviço que eu fiz na minha ex. Ranger (remover a junta universal do cardã dianteiro e substituir por uma cruzeta de ponto e luva - não se achava junta universal para ranger a preço compativel)

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    4. Obrigado pelo vídeo Romulo, valeu a pena!

      Alguns detalhes que me chamaram a atenção:

      - O policial de trânsito bateu continência para o motorista do caminhão. Policial sério, mas cordial, como deve ser.

      - Assim que o policial pegou a estrada, percebi, retornei e olhei novamente, dois caminhões FNMs e dois Scanias.

      - As boas músicas italianas da época.

      - A beleza do Ford Corcel. Principalmente o de cor azul.

      - E a tirada... "Um bom motorista dirigindo um carro tecnicamente perfeito, não pode sofrer acidentes".

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  15. Será que fui o único achar que no texto falta um final?

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    1. Eu particularmente gostei do texto, mas também fiquei com essa impressão.

      Mendes

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    2. Não é uma história, mas um relato. O foco é a maneira de fazer tais testes. Acho que o objetivo do texto foi plenamente cumprido. Ou estou enganado?

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  16. Isso tudo relatado por Renato Zirk só confirma minha posição diante de tantos carros com motores super aquecidos. O super aquecimento só ocorre quando o motor tem algo errado, falta de manutenção etc. Pois um motor mantindo dentro dos padrões originais não tem porque super aquecer. Eu nunca tive problemas com super aquecimento de motor dos meus carros. Mesmo os com motores extremamente preparados. Meus amigos sempre perguntavam se o motor dos meus carros preparados ferviam, e se espantavam quando eu falava que não. Renato, conte mais sobre os trabalhos de engenharia. São maravilhosos. Abraços

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