Árvores balanceador balanceadoras as Alexandre Garcia
Tem Tem um as assu sunt nto o qu que e eu ac acho ho fa fasc scina inant nte, e, ma mass qu que e é mu muito ito po pouc uco o di divu vulga lgado do:: balanceamento de motores. Como se trata de algo complexo, inclusive por uma série de outros detalhes mecânicos, fica sempre mal explicado. Como é sabido, tenho uma certa queda por motores de 8 cilindros em "V", e desde cedo descobri que, de uma forma muito particular, eles, mais que muitos outros, dependem de um perfeito ritual de balanceamento para se comportarem de forma pertinente. Por conta disso, resolvi tentar entender um pouco desse assunto, para poder decifrar melhor meus tão caros V-8. Aqui no Brasil sempre tivemos como maioria absoluta motores de 4 cilindros em linha, 4 flat e 6 em linha. Qualquer coisa diferente disso era tido como exótico. Acontece que no assunto proposto, esses 3 tipos de motores são exceções em se tratando de balanceamento. Um it item em que dev eve e ser ent nte end ndid ido, o, que ape pesa sarr de nã não o te terr mui uito to a ver co com m balanceamento em si afeta muito o comportamento de um motor, é a existência de sobreposição de tempos mecânicos. Um motor de 4 tempos requer que o pistão atinja 2 vezes o ponto morto superior para completar um ciclo. Duas voltas têm 720°. Se cada ca da mo movi vime ment nto o do pi pist stão ão,, se seja ja as asce cend nden ente te ou de desc scen ende dent nte e te tem m 18 180° 0°,, se nã não o tivermos pelo menos 5 cilindros não existe sobreposição de tempos. Ou seja, ao term te rmin inar ar o ci cicl clo o mo moto torr há um in inte terv rval alo o mín ínim imo o de te temp mpo o em qu que e nã não o ex exis iste te transferência de trabalho resultante do processo de queima de combustível sendo transferido à árvore de manivelas. Mas esse detalhe se compensa com um volante motor um pouco mais pesado do que se inicialmente se faria necessário, como um elemento que absorve e depois devolve energia cinética ao sistema, diminuindo a percepção da flutuação da entrega de torque pelo motor.
O motor de 4 cilindros em linha é muito popular no mundo inteiro entre praticamente todos os fabricantes de automóveis por ser o arranjo mais simples de se produzir, que reune ao mesmo tempo um baixo custo de fabricação de todos os seus componentes e um resultado dinâmico razoável e utilizável. Ele é muito mais barato barato de se fabr fabricar icar que um compl complexo exo 5-em-linha, 5-em-linha, e muito melhor melhor dinamicamente que um 3-em-linha. Como os pistões sempre se opõem no 4-em-linha,
não temos necessidade de simular massas na árvore de manivelas com propósito de bala ba lanc ncea earr a me mesm sma, a, fa faze zendo ndo co com m qu que e el ela a se seja ja mu muit ito o si simp mple less e ba bara rata ta de se serr fabricada. Como a ma Como maio iori ria a do doss ca carr rros os já de lo long nga a da data ta tê têm m mo moto tore ress tr tran ansv sver ersa sais is,, e es essa sa conf co nfig igur uraç ação ão é pe perf rfei eita ta pa para ra mo moto tore ress de 4 ci cili lind ndro ros, s, po pois is pe perm rmite ite um uma a ef efic icaz az montagem de todo o conjunto mecânico, não temos muito como nos livrar dele. Mas o 4-em-linha tem um detalhe desagradável: seus pistões sempre chegando nos pontos morto superior e inferior ao mesmo tempo, apresenta uma vibração mecânica que varia de forma quadrática, quanto mais altas as rpm, maior ela fica, não de forma linear, mas exponencial. Ou seja, a vibração a 2.000 rpm não é o dobro, mas sim o quádruplo da vibração a 1.0 .00 00 rpm pm.. Em mo moto torres pe pequ quen enos os de us uso o no norrmal e em ba baix ixa as rot ota açõ çõe es, é perfeitamente perfeitament e aceitável; em motores mais elaborados, é um transtorno. Então temos uma solução muito boa para consertar esta situação, sem ter que mexer no motor, aumentar o número de cilindros e deixando todo o resto do projeto intacto. Essa so Essa soluç lução ão é us usad ada a pe pela la Po Pors rsch che, e, pe pela la MW MWM, M, pe pela la Mi Mits tsub ubis ishi hi,, pe pela la Fi Fiat at e po porr inúmeros outros fabricantes como forma de gerar uma vibração simétrica à original do motor, causada pela inércia dos pistões em fim de curso, usando 2 árvores simples, acionadas por engrenagens ou corrente, que girem de forma antagônica, ou seja, um no sentido oposto ao outro e com o dobro da velocidade angular do virabrequim. O fato da velocidade ser multiplicada por 2 é preso ao fato de que a força livre das inércias de fim de curso dos pistões aumenta de forma quadrática, logo rodando com o dobro da velocidade seu resultado será também uma curva quadrática e não uma reta.
Este pa Este parr de ár árvo vore ress el elim imina ina o pr prob oble lema ma da vi vibr braç ação ão co comp mple leta tame ment nte. e. Nã Não o há resultante perceptível e o motor fica realmente liso sem que o motorista perceba qualqu qua lquer er vib vibra ração ção ori oriund unda a do mo motor tor.. Ex Exemp emplos los prá prátic ticos os em nos nosso so cot cotidia idiano no sã são o abundantes, como os motores MWM 229-4 das F-1000 dos anos 80, os Fiats Coupé, Tipo e Tempra SW 2.0 16V, vários motores Mitsubishi automotivos, e por aí vamos. Uma Um a so solu luçã ção o mec ecân ânic ica a ra razo zoav avel elme ment nte e co comp mple lexa xa,, ma mass qu que e ma mant ntém ém o mo moto torr definitivamente fiel à sua concepção original, mantendo intactas todas as vantagens iniciais de baixo custo de fabricação e facilidade de manutenção, mas sem vibração. Indiscutivelmente uma solução brilhante.
ALEXANDRE GARCIA Anderson,
Eles sabem de tudo isso e de muito mais, para você ter uma idéia, na década de 50, numa época que tudo era feito e calculado com réguas de calculo por total e completa inexis inexistên tência cia de comput computado adores res,, eles eles deduzi deduzira ram m o modelo modelo matem matemát ático ico e todos todos os esquemas de balanceamento e diagramas de forças e momentos dos motores de 6 cili cilind ndro ross em V, esse essess sim sim os mais mais comp comple lexo xoss que que exis existe tem m em se trat tratan ando do de balanceamento. Mas entenda, não adianta jogar pérolas aos porcos, aqui fizeram Celtas 1.0 e 1.4, o 1.4 morreu por falta de interesse, idem pro Classic 1.6. Se quiserem apenas vetores que levem do ponto A ao ponto B, sem emoção, sem zelo, sem sofisticação, pra que gastar dinheiro com compradores indiferentes e medíocres como estes? Merecemos o que nos oferecem. Para que oferecer um Vectra com motor 2.4 16V com balance shafts em toda a linha se o que vende mesmo é o 2.0 8V pé duro? Quanto aos Fiats, andei em Palio 1.8R, motor GM e fiquei surpreso com a maciez e suavidade, se fosse comprar um carro novo hoje, pegaria um amarelo 2 portas sem a menor duvida. ALEXANDRE GARCIA
Respondendo a todas as perguntas, 1 a 1: Marcelo Augusto,
Sim, mas dependendo donumero de cilindros e da disposição, muda o numero de eixos, rotação relativa ao eixo de manivelas e resultantes. Luiz,
Eu conheço esse texto, me serviu muito como material de pesquisa, tem mais coisa muito boa no manual do engenheiro mecanico da Dubbel e no Analise de motores de combustão interna, e no livro do Pat Ganahal V6 performance. Eu vou desmembrar um muito longo texto que trata de todos os motores, balanceamentos e resultantes. Vou comentar isso tudo em partes porque o texto é um livro longo. Felipe,
Nos 3, 5, 6 em V se usa cancelar em parte ou no todo um eixo apenas. Ele cancela a resultante que fica no eixo, resultante do cancelamento parcial das resultantes do movimento reciprocante dos pistões. Marlos,
Aí no Rio Rio você você tem tem a reti retifi fica ca Akso Aksony ny do Sr. Sr. Anto Antoinn inne, e, melho melhorr reco recome menda ndaçã ção, o, impossível. E ele tem equipamento completo de balanceamento. Por mais que eu quisesse, seria apenas impossível fazer um serviço de retifica no motor da Elba.
Caio,
Creio em mudança especialmente na calibração. Isso por si só faz muita diferença. Não posso afirmar nada pois não tenho acesso a informações técnicas detalhadas sobre o motor para comentar com certeza. Thiago,
Eu vou vou mand manda ar um post post brev breve e só sobr sobre e V6, V6, incl inclus usiv ive e com com muit muita a cois coisa a bem bem fundamentada e com muitos detalhes legais sobre esses motores. No seu caso da blazer, posso te dizer o seguinte: há outro problema. No caso da Blazer há uma única arvore, que é acionado a mesma rotação do eixo de manivelas, e se existe vibração a uma rotação rotação maior, ou o motor foi remontad remontado o com erro no sincronism sincronismo o ou há algum prob proble lema ma no vola volant nte, e, embr embrea eage gem m ou damp damper er.. Esse Esse arra arranjo njo usad usado o na Blaz Blazer er é tecnicamente correto correto e deixa o motor muito liso, em qualquer rotação. Leonardo,
Você esta correto. O termo correto é arvore e não eixo. Esteja a vontade, não há problema nisso! Caio,
Espere até ver o que vai vir sobre V8, você não vai acreditar no que vai ler. Vou deixar pro final, o ultimo capitulo da novela é sempre mais interessante. Mas antes vou postar sobre os motores mais simples, e conseguir fazer claro a todos muitos detalhes interessantes que se eu passar direto ao V8, vão se perder. Este post seria o capitulo 3 ou 4, mas é bacana porque por se tratar de algo muito ligado ao cotidiano, interessa a gregos e a troianos. Espere pelo do V8, vai ter coisa tirada do baú do Grande Smokey Yunick e do ultra genial e polivalente Ian Drysdale, o cara que amava tanto o ronco de uma Ducatti v8 que fez uma moto inteira nova, com motor de 8 cilindros em V e eixo de manivelas plano. Com justificativas técnicas e comparações. Esse é um material bem bacana e até de certa forma inédito. Alexei,
Ele quebrou por que? A retirada das arvores, se feita com um mínimo de critério e atenção ao conjunto de lubrificação, eliminaria o risco de quebra. Vale lembrar que o conjunto balanceador, independente da marca ou modelo de motor, não elimina a vibração, apenas a anula outra vibração simétrica. E evidentemente rouba potência para funcionar. No caso de motores automotivos as árvores ficam alojadas no bloco mas no MWM 229 ficavam instaladas em um alojamento fixo nas capas dos mancais fixos e acionadas diretamente por uma cremalheira montada montada no meio do virabrequim. Vale comentar que neste caso, o alinhamento do conjunto em relação ao virabrequim é critico, se desalinhado, provoca quebra do virabrequim. BALANCEAMENTO BALANCEAMENTO DE MOTORES 27 de março de 2009 Alexandre Garcia
O certo teria sido postar este texto antes, mas começamos já pelos 4 cilindros em linha, 4 tempos, com o assunto das árvores balanceadoras. Mas vamos lá, vamos
agora do início, do princípio de tudo, para que realmente possamos ter tudo bem explicado. Discorrendo sobre motores precisamos observar na essência que todos se referem ao que ocorr ocorre e com um motor motor monoci monocilín líndri drico. co. Temos Temos que um motor motor monoci monocilínd líndric rico o apresenta em seu funcionamento elementos de que nos levam a ter vibrações, que se devidamente entendidas proporcionaram a possibilidade de fazer arranjos nos quais as vibr vibraç açõe õess pode poderã rão o ser ser aten atenua uada das, s, e com com a plur plural alida idade de de cili cilind ndro ross se obte obterr também uma maior maciez e suavidade na saída de torque do motor. É necessário verificar que basicamente teremos teremos 2 tipos de peças móveis em um motor de combus combustã tão o intern interna a recipr reciproca ocante nte:: as que giram giram e as que recipr reciproca ocam. m. Então Então o virabrequim é rotativo e pistão com anel, pino e travas. é reciprocante. reciprocante. Lembramos de que existem bielas, como elas seriam classificadas? Teremos que observar que o pé da biela iela,, a par parte menor nor onde onde é colo olocada cada o pino pino do pistã istão, o, vai se des desloc locar verticalmente no eixo do cilindro e apenas reciprocará (sim, a biela é um órgão mecânico que trabalha de cabeça para baixo). Já a cabeça da biela, a parte maior onde fica a bronzina, apenas gira junto com o virabrequim. A parte central da biela, que fica entre a cabeça e o pé apresentará um misto dos 2 movimentos, e para efeito de compensação de massas ela terá de ser pesada em gabarito adequado para que se possa determinar o que é rotativo e o que é reciprocante. Apenas para ilustração, esse gabarito adequado é apenas um dispositivo capaz de fazer com que a biela, durante o evento da pesagem, tenha a linha imaginária que contém os seus 2 centros geométricos (da cabeça e do pé) absolutamente paralela paralela ao nível do solo, ou seja, completamente perpendicular à força da gravidade que atua na peça e comprime a célula de pressão da balança. Então teremos determinado que o que pesa junto com a cabeça é reciprocante e o resto é rotativo. Em um motor monocilíndrico vamos notar que na árvore de manivelas teremos que pensar em compensar o peso das partes p artes reciprocantes reciprocantes e das rotativas. rotativas. Como a árvore tem apenas uma manivela, ela deverá apresentar, em um ponto diametralmente oposto ao braço da manivela, um contrapeso. O dimensionamento deste contrapeso será feito da seguinte forma: Inicialmente o contrapeso deverá anular o peso da manivela em si. Depois, conter massa equivalente à porção rotativa da biela e da bronzina da biela. Ao analisarmos o movimento de vai-e-vem do pistão, vemos que ele vai atribular o motor grandemente nas proximidades dos pontos mortos inferior e superior. Mas durante o meio-curso nada atribula a árvore. Então vemos que nos pontos mortos o percentual de atuação das massas reciprocantes é de 100%, enquanto nos meio-cursos tende a zero. De 100 a 0, variando senoidalmente, temos então que o valor médio de importância é de 50%. Ao se utilizar um coeficiente de balanceamento de 50%, se anula a força que tende a jogar o motor para cima e para baixo, inerente ao sobe e desce do pistão e à aceler elera ação e desa esaceler elera ação des desta massa com com o func unciona ionam mento nto do motor otor alternadamente.
Vemos que essa atitude de utilizar 50% desta massa reciprocante vai cancelar em 50% a força inicial que tende a agitar o motor verticalmente. Acontece que, como há uma variação não-linear desta força, vemos surgir uma força de segunda intenção, de segunda ordem, compreendida também no plano vertical. Como essa força é desconfortável ao condutor de um veículo, pode-se então, aumentar o coeficiente de balanceamento e utilizar um valor maior que 50% do peso reciprocante, que tenderia a diminuir a aparente falta de compensação de massas nos pontos mortos, mas que aumentaria a sobrecompensação quando o pistão estiver em meio-curso. Como o cilindro é vertical ou quase, o meio-curso seria horizontal. Nota-se que se essa força de segunda ordem e a de primeira estiverem no sentido de deslocamento do veículo (horizontal) ela será menos incômoda ao condutor. Em um motociclo de motor pequeno, com massas reciprocantes desprezíveis, isso é pouco notado, mas em uma motocicleta com um motor maior, essas resultantes são bem incômodas ao condutor. Daí ser algo comum se utilizar em motores de moto um coeficiente de balanceamento superior a 50% do peso reciprocante como uma forma de amenizar o desconforto ao condutor. Devemos observar também que apenas uma vez a cada duas voltas é gerado um pulso mecânico em um monocilíndrico 4-tempos. Ou seja, há um curso motor de 180° e mais 540° de movimento do virabrequim sem que haja nenhuma geração de torque, apenas consumo. Observa-se então que é necessário um volante motor de grande massa para que a inércia do mesmo venha a suavizar a saída do torque do motor e assegurar a continuidade de seu funcionamento. Naturalmente, se um cilindro apenas tem várias limitações como exposto acima, poderemos pensar em adicionar um segundo cilindro para facilitar as coisas. Mas, como dispor este segundo cilindro? Absolutamente paralelo ao primeiro como um segundo motor atrelado a ele, simétrico em tudo, ou paralelo, mas com uma desfasagem de 180° na manivela, adjacente ao primeiro ou mesmo diametralmente oposto ao primeiro? Cada uma das hipóteses terá vantagens e desvantagens. O número de ciclos do motor determinará, inclusive, qual a mais proveitosa, sendo esse arranjo de 2 cilindros um dos quais mais se fará importante o número de ciclos para determinação de características físicas deste motor. No caso de um 4-tempos e com cilindros paralelos, vemos que se o segundo cilindro tiver movimento solidário ao primeiro, todas as considerações sobre balanceamento e compensação de massas se farão válidas. Os 2 pistões sobem e descem juntos, mas há uma enorme vantagem: como dão 2 voltas a cada ciclo motor, desfasa-se os momentos de ignição por 1 volta, e o problema do motor ter que dar 2 voltas para cada ciclo motor diminui à metade, e então a cada volta do motor teremos 1 ciclo motor, alternado entre um e outro cilindro. A necessidade de um volante exageradamente pesado como gerador de inércia para o funcionamento eficaz do motor diminui brutalmente. Vejamos, no entanto, que os problemas de balanceamento e compensação de massas permanece absolutamente a mesma. Mas, se agora pegarmos esse mesmo motor e alterarmos as manivelas de modo a que elas de situem diametralmente opostas? O que acontecerá? Inicialmente veremos uma mui vantajosa compensação das massas reciprocantes dos pistões, visto que um estará em cima e o outro embaixo. Vejamos também que essa compensação ocorrerá
em torno do centro geométrico das 2 manivelas, ou em um mancal central que fica entre as duas. Essa compensação de forças gerará um binômio ou momento. Será requerida a compensação de massas da mesma forma que no monocilíndrico, mas esse momento irá ser um fato novo. Em um motor de 2 tempos, esse arranjo se fará extremamente desejável, já que como há um pulso mecânico por rotação, um segundo cilindro fará sentido se adicionar um segundo pulso a cada meia-volta do motor. Vemos então que esse arranjo será inicialmente muito inerente ao motor de 2 tempos. Mas este arranjo, por cancelar as forças de primeira ordem inerente à inércia de fim de curso dos pistões, se torna atrativo ao uso mesmo em um motor de 4 tempos. Mas há o momento: esse é de 1a. ordem, então além de compensar as massas reciprocantes, um par de contrapesos diametralmente opostos na árvore ajudará muito a compensação dele. Mas as forças de 2a. ordem, no plano vertical permanecem Todos os comentários sobre o deslocamento da árvore desta força com sobrecompensação de massas permanece. O único evento digno de nota deste arranjo nos 4-tempos é que, ao contrário do arranjo com os 2 cilindros paralelos, não teremos uma saída de torque uniforme, com um pulso a cada 360° de rotação, mas um intervalo menor, de 180°, entre um pulso e outro maior, de 540°. Eles vão se alternando sempre, e isso podemos chamar de um motor com sequência de ignição ímpar ou odd-fire. O outro arranjo, simétrico, seria even-fire. Outra possibilidade seria instalar o segundo cilindro não-simétrico ao primeiro. Em um arranjo inicial em que se pusesse o segundo cilindro a 9o° do primeiro, fazendo um "V" de 90°, teríamos de cara uma situação no qual os eventos se alternariam a 90°. Então, pelo ciclo trigonométrico de variação dos módulos do seno e coseno a 90°, teríamos um grande facilitador do balanceamento. Devemos observar alguns detalhes: do mesmo modo que o 2-cilindros alternado, oddfire tem um momento devido à alternância das manivelas, vemos que os 2 cilindros idealmente devem ter seus eixos de centro concorrentes, ou estarem ambos contidos em um único plano geométrico. Isso evitaria momentos que não estariam contidos no eixo do motor. Isso é possível de 2 formas: usando bielas especiais concêntricas como nas motos Harley ou nos motores aeronáuticos V-12 da Rolls-Royce, onde uma das bielas é fendida e a outra singela, trabalhando uma por dentro da outra, sendo que esses dois arranjos são os mais desejáveis por deixar ambas bielas com o mesmo tipo de movimento. Há uma segunda opção muito menos desejável, porém de execução bem mais simples: seria o mesmo tipo de biela usado em motores aeronáuticos radiais, onde há uma biela maior com a cabeça muito maior que vai ter uma protuberância com um pino extra, que chamaremos de biela-mestra, e outra biela menor, que vai se fixar nessa pino existente na biela-mestra. Devemos ver que esse arranjo vai gerar uma progressão anômala de movimento da biela-filha. O resultado dinâmico desse arranjo quanto à compensação de massas é bastante satisfatório, há como resultante apenas um momento de primeira ordem, totalmente compensáveis através de um segundo momento simétrico no virabrequim criado por um contrapeso dimensionado dentro da fórmula original de 100% do peso rotativo e de 50% do peso reciprocante. Mas há um inconveniente grande, do mesmo modo que no motor de 2 cilindros em linha alternados, os eventos de ignição serão odd-fire, 90° + 630° ou 450° + 270°, ambos regidos por outros fatores que podem ser o aproveitamento da carga de ignição do primeiro para auxiliar o enchimento do segundo, caso no qual a 1a. opção seria mais interessante. Um arranjo interessante
sob aspecto de compensação de massas, mas não tão interessante sob a ótica da suavidade da saída de torque da árvore motora. Note-se também que um arranjo com bielas postas lado a lado como na maioria dos motores em "V" multicilindros geraria um mui indesejável momento, que agiria perpendicular ao virabrequim, e que seria de difícil compensação, mesmo que se considere que o desalinhamento dos cilindros, que seria igual ao braço de alavanca desse momento, seja inerentemente pequeno. Vale comentar que o uso de um ângulo de "V" diferente de 90° iria anular a inicial vantagem de ter os cilindros atados em um vínculo trigonométrico perfeito. Isso geraria como resultante um momento com componentes horizontais e verticais com valores diferenciados, sendo portanto de difícil compensação. Um contrapeso único não seria suficiente, resultando então um momento de primeira ordem com magnitudes variadas vertical e horizontalmente. Resta-nos os contrapostos. Esse arranjo vai exigir um virabrequim com 2 manivelas diametralmente opostas, de modo que os pistões sempre atingirão o PMS e o PMI simultaneamente. Vemos com isso a mesma homogeneidade de saída de torque dos 2-em-linha de cilindros solidários, o cancelamento das forças de primeira e segunda ordem pela simetria dos pistões, mas teremos também momentos de primeira e de segunda ordem . Nesses momentos a componente de grande importância é a distância entre os eixos dos cilindros: quanto menor a distância, menor o momento. Um motor razoavelmente largo a ponto de se obter nenhum mancal central e um septo apenas no eixo entre as 2 manivelas geraria uma resultante muito pequena às custas de uma maior fragilidade mecânica. Como vemos, permanece viva a máxima de que não existe almoço grátis. Continuamos mais à frente. ANDRE GARCIA Marcelo,
O flat 4 tem uma caracteristica muito diferente do L4, onde se criassemos 2 motores que tivessem todas as caracteristicas identicas, curso e diametro, comprimento de biela, taxa, volume de camaratudo identico exceto o arranjo dos cilindros o flat seria mais liso apenas porque a resultante dele é um binário ou momento de segunda oredem, e é menos percebida que a força livre de segunda ordem que atribula os L4 naturalmente também. Logo a afirmação deles tem procedencia. Junte-se a isso um motor com bons parametros de projeto como boa relação entre urso e diametro, boa relação de comprimento de biela/curso e mais algumas coisinhas bem estudadas e o resultado é o melhor possivel. Marlos,
Parece que seu caso se resolve com uma boa revisão de cabeçote, troca de vedadores de valvulas, etc....busca no google aksony + retifica que aparece a homepage deles ou pelo menos endereço e telefone. BALANCEAMENTO DE MOTORES, PARTE 2 27 de julho de 2009 Alexandre Garcia
Prezados, Continuando de onde parei, após analisar os motores de 1 e de 2 cilindros, vamos ver os outros arranjos possíveis. Esse segundo capitulo vai ser sucedido por outro onde vou analisar um pouco sobre ordens de ignição e opções de se arrumar ordens de ignição diferentes em um mesmo motor, ou tipos de motor. Aqui é legal ver explicações pertinentes a diversas coisas comentadas aqui no blog pelos nossos entusiasmados leitores, coisas sobre ronco do motor Ferrari que o AK acelerou em Interlagos, explicações sobre o motor Flat 8 do protótipo Jamaro, que foi citado e muito comentado no Blog do Saloma, e mais diversas outras perversões mecânicas que tanto amamos. Retornando ao texto anterior, temos na sequência os L3. 3 cilindros em linha É interessante notar que a partir deste ponto teremos uma situação nova, na qual as relações primárias obtidas com os 2 cilindros não valerão mais nesse e em outros multicilindricos. Os L3 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, quanto menor a distancia entre os cilindros, menor os momentos resultantes. Esses momentos tendem a fazer o motor oscilar lateral e alternadamente a direita e a esquerda em relação ao plano horizontal que contem o eixo de manivelas. Usa-se colocar um eixo auxiliar contrarotativo que induz um momento simétrico e deixa uma resultante nula. É importante notar também que o de 2ª ordem por ser de uma relação exponencial com o de primeira, apresenta valores muito menores que os de 1ª, e são mais difíceis de serem cancelados ou anulados por outros simétricos. Os L3 parecem atrativos e interessantes por suas dimensões compactas para eventual uso em motos ou em carros urbanos de dimensões compactas. A decalagem dos cilidros permite um pulso mecânico a cada 240° de rotação do eixo nos 4 tempos ou a cada 120° nos 2 tempos, portanto simétrica e superior aos bicilindricos já analisados. As considerações validas ao L3 se repetem nos L5. A compensação de massas no balanceamento deve ser feita com contrapesos obrigatoriamente regidos pela formula de 50% do peso reciprocante e 100% do rotativo dos êmbolos, como nos demais motores já analisados. 4 quatro cilindros em linha Aqui voltamos às relações inicialmente vistas nos mono e bicilindricos. Como sempre se visa a obtenção do cancelamento dos momentos e forças livres indesejáveis nos arranjos multicilindros. Inicialmente veremos a colocação de um segundo L2 de cilindros alternados ao lado do primeiro, fazendo de cara o cancelamento do momento de 1' ordem que atribulava ambos, só que se deve observar que o agrupamento deverá ser feito de forma que se tenha os 2 cilindros das pontas no PMS e os 2 do meio no mi,alternadamente. No entanto a força livre de segunda que atribulava oL2 vai se revelar dobrada neste arranjo, de modo que o agrupamento foi indiferente no tocante a FL oriunda da inércia das massas reciprocantes em fim de curso.
Deve-se entender que o L4 é um arranjo que tem esse compromisso mas em contrapartida tem um bom acondicionamento, é pratico e barato de fabricar e balancear,dispensando o uso de simuladores de massas (bob-weights) no balanceamento do virabrequim, não apresenta nenhum tipo de stress torcional no virabrequim e ainda é dinamicamente aceitável. Boas praticas de projeto mecânico, como pouco uso de DeSaxe, fator de biela numericamente alto - aqui um parênteses ao contrário do numero e norma geralmente utilizado pela imprensa técnica automotiva no pais utilizarei um numero obtido pela simples divisão do comprimento físico da biela pelo curso do eixo, este vai variar de escassos 1,4 a 2,1 nos motores comerciais automotivos disponíveis atualmente, e outros detalhes como o cuidado de manter as massas reciprocantes a níveis minimalistas vão produzir um motor bem aceitável de se usar sem que seja necessário se recorrer a artifícios extras de balanceamento. Mas há os detalhes. Um fator de biela numericamente alto deixa o motor com pouca FL de 2ª ordem, mas também torna ele algo preguiçoso. A resultante eficiência mecânica do motor é alta, mas a dirigibilidade sofre. Um motor equivalente em todos os detalhes mas com menor fator vai se revelar algo mais agradável de dirigir embora menos apto a altas rpms. Então há métodos de reduzira FL de 2ª caso se deseje manter o fator mais baixo ou então se busque um motor mais refinado dinamicamente: dois eixos contrarotativos, que obrigatoriamente vão girar com o dobro da rotação do virabrequim, produzindo uma FL também de 2ª ordem que vai simplesmente cancelar a inerente ao L4. Há alguns requisitos contudo: O motor deverá ter um De Saxe mínimo, os 2 eixos devem ser contidos por um plano geométrico obrigatoriamente normal ao plano que contém as linhas de centro dos 4 cilindros, os 2 eixos devem ser equidistantes deste plano também. Pode-se localizar os eixos no bloco ou em uma estrutura tipo main cap girdle, um suporte coletivo das capas dos mancais fixos, ou mesmo diretamente sobre 2capas de mancais qualquer. Recomenda-se também que o centro dos eixos quando vistos longitudinalmente coincida com o centro longitudinal do virabrequim. Esse arranjo é utilizado pela Porsche, MWM e Mitsubishi entre outros e é a solução correta para se obter um L4 isento de quaisquer vibrações. Todos esses comentários obrigatoriamente atrelados a motores de 4 tempos. Ao se planejar um arranjo L4 de 2 tempos o raciocínio a ser seguido seria outro. O motor deverá ter um virabrequim com 4 pinos móveis a 90° um do outro, da mesma forma que o de um V8 de 2 planos, apresentará um momento de 1ª ordem, que poderá ser completamente eliminado com a introdução de um par de contrapesos diametralmente opostos que vão introduzir no conjunto um momento simétrico ao primeiro, e o balanceamento deve ser feito usando bob-weights com fator de 50% obrigatoriamente. Há outros arranjos possíveis para 4 cilindros ainda derivados do de 2 cilindros inicialmente analisados. Um particularmente interessante é o flat4, que apresenta uma restrição devido a ser um motor mais difícil de acomodar em um carro, mas que tem uma avaliação geral ligeiramente superior aos L4 normais. Se obtém o flat 4 inicialmente da mesma forma que o L4, colocando 2 flat 2 simétricos, de modo que o virabrequim tenha os 2 colos centrais altos e os 2 externos baixos e vice versa, de modo que com o motor montado os cilindros em oposição estejam sempre simultaneamente no PMI ou no PMS. Do mesmo modo que no L4, os eventos de primeira ordem são automaticamente cancelados, restando no entanto um momento de 2ª, que não é facilmente cancelável, atribula muito menos o conjunto que a Fl de
2ª inerente aos L4, e que tem como fator importante a distancia entre os cilindros em oposição. Da mesma forma que no flat2, quanto mais próximos os centros dos cilindros em oposição menor será a resultante. O gasto com balanceamento é mínimo, não é necessário uso de bob-weights para balancear o eixo diminuindo custos no processo. Teríamos ainda os V4. Esse arranjo é bastante raro no mundo automotivo por alguns motivos. O primeiro deles é que é algo complexo de balancear. Não se obtém uma sequências de ignição par, even fire sem um complexo arranjo de virabrequim. Um exemplo notório é um motor feito pela Ford na Europa, modo even fire, que acabou depois sendo aproveitado para um V6 maior, era inicialmente um motor V4 de 1500cc, angulo do V de 60', virabrequim com 4 pinos móveis sendo que os de uma mesma banca opostos 180' e os das bancas adjacentes defasados 120° um do outro. Complexo, caro de fabricar e balancear, apresenta forças livres de 2', momentos de 1' e de 2'ordem. Requer um eixo balanceador original para minimizar o momento de 1ª, mas é atribulado pelos outros resultantes de 2ª gerando um motor pobre, com comportamento dinâmico ruim, resultando em um motor exótico, um arranjo incomum, explicando assim sua raridade. Há outros arranjos. V4 com angulo de V a 90°. Nesse arranjo incomum em 4 tempos deve-se ter um eixo com todos os mancais móveis alinhados, os cilindros de uma mesma banca com os pistões sempre na mesma posição como nos L2 de pistões solidários, sendo um sempre no ciclo motor e o outro em balanço de válvulas. Desta forma se terá um motor odd fire,com sequência de ignição pobre, tendo um pulso mecânico a 90' e depois outro a 270'.Apresenta todas as formas de vibrações,sendo que apenas a Fl de 1ª pode ser compensada com uso de contra pesos no próprio eixo, usando bob weights para esse fim no processo de balanceamento como já visto anteriormente. Apresenta resultado dinâmico ruim, porém ultimamente devido a uma aplicação exclusiva ter uma grande aceitação. Existe uma versão do Chevrolet V8 bloco pequeno cortado literalmente ao meio e que é usada em competições Midget que é feita desta forma. O resultado dinâmico é entusiasmante mais pelo ganho de peso obtido com o desenho compacto. Existe um arranjo muito pratico de motor a 2 tempos com V de 90 que é possível com o uso de um virabrequim com 4 pinos móveis distintos equidistantes 90' uns dos outros O desenho extremamente compacto e o peso final extremamente reduzido compensa os desbalanceamentos inerentes. 5 cilindros em linha Conforme já citado, o L5 se comporta de forma análoga aos L3, uma forma simples de compensar o desbalanceamento inerente é o uso de um eixo contrarotativo que vai induzir uma vibração antagonista que ajuda a suavizar o conjunto. Note-se que há momentos de 1ª e de 2ª ordem, o eixo auxiliar pode compensar a de 1ª',mas não a de 2ª, valendo-se lembrar que a de 2ª é sempre muito menor em valor e que portanto se obtem ganho de qualidade já no uso de apenas 1 eixo balanceador. Note-se também outro fator muito interessante: Pela primeira vez vai se obter uma superposição de ciclos motores nos diversos cilindros, dando como resultado um motor extremamente suave, bem mais que um L4, e essa suavidade de funcionamento vem a compensar grandemente a desvantegem do desbalanceamento.
Vale lembrar-se da experiência da VW e da Mercedes com seus L5, inclusive dos diesel de grande porte da Mercedes, sendo que nenhum deles utiliza eixos balanceadores. É obrigatório o uso de bobweights no balanceamento do virabrequim, é um motor caro e complexo de ser balanceado aumentando o custo de produção. Outro detalhe muito favorável ao L5 é que por ser mais compacto e curto que um L6, e mais barato de balancear que um V6, é uma opção tecnicamente interessante para montagem transversal. 6 em linha Várias e muito excitantes possibilidades. A inicial e mais simples de todas é o L6. Simples, consiste na simples colocação de 2 L3 simetricamente dispostos s partir do ponto de junção dos mesmos, onde passa a existir o mancal numero 4 do L6. O arranjo permite o cancelamento imediato de todas as resultantes do L3 por simples simetria. Motor simples de ser fabricado, balanceamento barato e simples, muito bom de comportamento dinâmico, que fez dele um motor muito popular sempre em todas as opções automotivas. Vale lembrar que funcionou durante décadas como motor inicial na indústria automobilística americana e como opção de luxo na Europa. Dois únicos inconvenientes do desenho: é relativamente longo e o virabrequim é atribulado por inversões dos esforços elásticos, ou seja, o momento inicialmente presente que atribula os L3 vai estar presente tendendo a deformar o eixo junto com os esforços de funcionamento do motor. É imperioso que se utilize um amortecedor de vibrações harmônicas na ponta do virabrequim. Esse compensador vai ajudar a anular essas vibrações presentes no eixo. Idealmente e ao contrário do que se nota na maioria das aplicações o compensador não deve ser atribulado com tração de acessórios. Por questão de economia de espaço isso nem sempre é possível. Esse desenho é inerente a motores de 4 tempos. Nos2 tempos L6 é utilizado a mesma conjugação de 2 L3, mas há uma defasagem de 60° entre eles, de modo que a cada 60°' de rotação do eixo haja sempre um pistão no PMS. O arranjo para 2 tempos é pobre,apresenta um momento de 1' ordem que requer eixos auxiliares para compensação e balanceamento. A resultante é vertical portanto para o completo cancelamento das vibrações 2 eixos são requeridos. 1 de cada lado da linha de centro dos cilindros. Flat 6 Outro arranjo excepcional. Não apresenta nenhuma resultante. São 2 L3 fixos pela base, com cilindros em oposição sempre aos pares. Da mesma forma que nos Flat 2. O gasto com balanceamento é muito pequeno, não sendo necessário usar bob weights para tal fim. O único problema é a acomodação. Pouco comum no meio automotivo, e bastante uso em aviões de pequeno porte. A avaliação geral é a melhor possível, não sendo atribulado por inversões de esforços elásticos nem por harmônicas no eixo. V6 Um desenho que não foi muito abundante na história do automóvel mas que recentemente devido a gradual redução de custos de usinagem e processos numéricos de produção tem se difundido bastante.Em realidade um arranjo mecânico pobre, o V6 não consegue ser uma unanimidade. Há vários desenhos possíveis, sendo que nenhum é realmente perfeito. O modelo matemático que rege todos os arranjos
foi elaborado pela GM no ano de 1953. Foi trabalho publicado e aberto, propondo todas as soluções ao problema de tornar esses arranjos aceitáveis. Inicialmente vamos fazer uma distinção: motores com ângulos do V de 90°, derivados diretamente de um V8 americano com eixo de 2 planos, aproveitamento por motivos econômicos de um desenho e de ferramental previamente existente e demais desenhos, normalmente com angulo de V de 60°, tanto um desenho completo novo quanto aproveitamento de componentes de um L4 ou 2 L3 por exemplo. O V6 de 60° muito usado na Europa durante muitas décadas em veículos pequenos como uma opção interessante de se ter um motor mais potente que os L4 sendo contudo leve, robusto e ainda sim simples e razoavelmente barato fazer. É mais curto que um L4, não muito mais ou proporcionalmente pesado, estreito e marginalmente mais largo que um L4. Apresenta apenas uma dificuldade no desenho do coletor de admissão por ter pouca distancia entre os cabeçotes. Pode-se analisar ele partindo de 2 L3 colocados juntos com um angulo de 60° entre as bancas. O motor não apresenta nenhuma força livre resultante. Mancais móveis são sempre opostos nos cilindros em lados opostos do motor na mesma fileira, de modo que os momentos livres de 1ª e de 2ª ordem presentes nos L3 vão se somar neste motor e da mesma forma que nosL3, a distancia entre as linhas de centro dos cilindros vai ter fator importante, quanto mais distantes, maior os momentos resultantes. O de 1ª ordem pode ser cancelado com contrapesos simétricos e diametralmente opostos no eixo, mas o de 2ª ordem somente pode ser cancelado com um par de eixos contra rotativos que girem com o dobro da rotação do eixo de manivelas. Como já explicado, o de 2ª ordem tem valor menor, não atribula muito o motor, nem é muito notável no uso do motor. No geral um motor bastante utilizável, apesar de algo caro de fazer, requer bob weights para balanceamento do eixo. Houve uma família de motores a gasolina de grande porte para uso em veículos comercias desenvolvido pela GM e utilizado em picapes e caminhões leves Chevrolet e GMC durante os anos 50 e 60, tinham deslocamentos que iam de 305 até 478 polegadas cúbicas, (de 5.0L a 7.9L) e que inclusive teve um V-8 derivado deles, mas com angulo do V alterado para 90', com 637 polegadas de deslocamento e um interessantíssimo V12, chamado comercialmente de double 6, que deslocava 702 polegadas, 11,5 litros. Houve versões a diesel, mas eram pouco populares e sofriam concorrência interna dos Detroit/GMC 2 tempos, muito mais populares e de desenho mais robusto e confiável. Não vingaram. Há uma exceção a regra que merece ser comentada que é o motor Ferrari utilizado no carro modelo 156 de 1961 que Phil Hill utilizou para ganhar o campeonato mundial de formula 1 no mesmo ano. Era com V de 120°, o que levava a algumas coisas interessantes, tinha um eixo com pinos móveis comuns a 2 bielas, o que reduzia muito o custo de produção e tornava o desenho muito atraente, mas o fato de ser exageradamente largo, tanto quanto um flat 6 nunca fez o desenho ser popular. Era atribulado pelos mesmos itens do V6 60'. O desenho voltou a ser utilizado pela Ferrari no carro turbo de 1981. V6 90° Esse desenho surgiu por uma questão muito simples: economia. No início dos anos 60 havia uma demanda por carros menores e mais econômicos nos EUA. Os fabricantes não dispondo de motores L4 adequados a propulsionar as barcas de então, vislumbraram a possibilidade de retirar 2 cilindros de um V8 existente e fazer um motor menor e menos gastador, contudo com um nível de potencia adequado a um
veiculo menor, no qual seria indesejável por questões de espaço se montar um L6 já existente. Esse raciocínio foi utilizado pela engenharia da Buick, a grande pioneira e patrocinadora desta idéia. O principio básico é um V8 sem 2 cilindros, e com um virabrequim com apenas 3 pinos móveis, que por conta de se ter um angulo de 90 e que 720/6 é 120, fazia que os pistões chegassem aos PMS em intervalos irregulares de 90/15090/150 aos invés do que se desejaria 120/120/120, resultando no mais notório caso de motor oddfire conhecido. O ronco do motor é estranho, a entrega do torque é irregular pelos pulsos mecânicos desiguais, porém a avaliação geral é aceitável, e o projeto foi levado a frente, e em 1964 foi vendido a AMC. O motor é atribulado apenas por momentos, gerados em parte pelas2 bielas adjacentes que por estarem em cilindros opostos a 90'produzem apenas um único momento de magnitude fixa (componentes horizontais e verticais iguais) sendo que os de 1' ordem são completamente balanceáveis com o uso de contrapesos simétricos e diametralmente opostos no eixo. Contudo sobra um momento de segunda ordem que atribula o motor tendo a mesma como atuação a tendência de levar a frente do motor para a direita e a traseira para esquerda,movimento composto exclusivamente no plano horizontal (neste plano está contido o eixo de manivelas) sendo que há uma alternância dupla do sentido deste momento de 2' a cada rotação do eixo. Somente pode ser compensada com o uso de 2 eixos contra rotativos, que devem girar com o dobro da velocidade do eixo, sendo que esses 2 eixos devem obrigatoriamente estar contidos no plano vertical que contenha alinha de eixo do vira e os 2 eixos devem ser equidistantes do eixo de manivelas. Um arranjo praticamente impossível de se fazer por questões de espaço. Mas o que mais incomoda não é o momento de segunda, mas a sequência de ignição odd-fire. Como já citado, o ronco do motor fica desagradável, além do que a sequência 90/150/90/150cria uma harmônica que causa muito stress torsional no eixo de manivelas. Um damper é requisito obrigatório. O melhor exemplar desses motores é o Buick V6 dos anos 60. O desenho foi vendido depois a AMC e posteriormente recomprado no ano de 1975 e relançado em vários carros da marca Buick por conta da crise do petróleo. Um movimento inédito na indústria americana.Como citado acima a pior parte do desenho deste V6 era a sequencia odd fire. Então, a engenharia da Buick ousou desenhar um novo eixo de manivelas com os pinos moveis particionados, que permitiam aos pistões chegarem ao PMS em intervalos simétricos de120'. Então se tinha um motor com sequência de ignição even. Isso feito em realidade não era nenhuma novidade, essa solução do mancal particionado era uma patente Lancia que datava 1915. O problema que surgiu foi apenas o fato de que, por as bielas não terem mais um ponto comum nem a articulação comum a 90' não mais oferecerem um único momento de 1ª' ordem de componentes verticais e horizontais idênticas. Essa opção também teve outro inconveniente, como foi feito um septo no meio do mancal móvel para possibilitar que ele fosse fracionado e defasasse os 30° necessários, as bielas ficaram fora da linha de centro dos cilindros. O septo tinha .120" (3mm) de espessura.Esse septo é que tira as bielas dos centros dos cilindros.Vale lembrar que as bielas dos V8 e V6 odd fire não tem as bronzinas centradas nas mesmas, o raio de concordância no lado externo das bielas é muito maior que o do lado que faceia a outra biela. No evenfire, ambos raios são iguais e muito menores. As bielas dos odd fire são postas muito próximas a linha de centro dos cilindros como nos demais V8, sempre se tolerando alguma folga para as tolerâncias de usinagem.
No entanto, os .120" do septo do even fire fazem a biela ficar .098" (2,5mm) fora do centro do cilindro. Ou seja, a média de deslocamento da linha de centro é mais do dobro do máximo tolerado para produção do Odd fire. Valem agora algumas considerações já vistas nos monocilindros. As vibrações no plano vertical atribulam mais ocupantes dos veículos que as horizontais. O desenho novo gerava um momento com componentes verticais e horizontais. Como já visto, a variação do fator de balanceamento relativo a massa reciprocante permite anular uma componente as custas do aumento da outra. Então se optou por fazer um balanceamento com fator de 36.6% deixava a componente vertical zerada. Iso fazia o motor ser um completo evenfire, sem vibrações verticais.Contudo a Buick não foi a única a usar motores V6 derivados de V8 normais de produção. A divisão Chevrolet também o fez. Só que usou uma aproximação diferente. Também particionou o mancal móvel,mas ao invés de buscar uma sequência even, optou-se por fazer 5 motores protótipo com angulo de partição distintos de 0°, 15°, 18°, 22° e30°. Os com 0 graus eram full odd fire, o de 30° era full evenfire e os outros chamados de semi-even. O consenso democrático foi de que o melhor de todos os motores foi o de 18° de partição. Isso gerava uma sequência de 108°/132° e que reduzia a flutuação do torque e a harmônica no eixo em 62%, e depois o motor era sub-balanceado com fator de 46% para reduzir ao máximo a componente vertical do momento de inércia. Isso gerou um motor que foi considerado muito utilizável á época, sendo posteriormente substituído por outra versão, desta feita, full even fire. A nova versão foi a que conhecemos em nossas Blazer e S10. Há uma partição de 30° graus nos mancais móveis do virabrequim, e há a adição de 1 eixo balanceador que gira na mesma velocidade do virabrequim. Esse eixo aliado com o rotineiro sub-balanceamento vai simplesmente anular o momento de primeira ordem presente no motor. Em verdade não anula completamente, pois é apenas um eixo que gira com a mesma velocidade do eixo, portanto tem um ponto de geração do momento antagonista não simétrico em relação ao eixo de manivelas. Vai ter um 3º momento de 1ª ordem como resultante, mas muito menor que os iniciais, e portanto o resultado é plenamente compensador. E o processo de fabricação do motor inicial não precisou ser muito alterado por conta disso. Apenas uma pequena alteração na tampa de distribuição e a incorporação de 2 apoios para o eixo balanceador. Que fica colocado no vale entre os cabeçotes e imediatamente acima do eixo comando de válvulas. A Chrysler também tem seu V6, é um desenho semi-even fire, não tem eixo balanceador auxiliar, e o angulo de fracionamento do mancal do eixo é de 22°, sendo a sequência resultante de 112°/128°. Os motores usados nas Dakotas no Brasil são desta forma. Não há eixo compensador de vibrações. 8 cilindros Há 4 arranjos de motores de 8 cilindros comercialmente disponíveis: dois em V a 90°, um em linha e outros 2 flat. 8 cilindros em linha É a forma de montar um par de motores de 4 cilindros em linha um na frente do outro. Arranjo já bastante comum, houve vários motores L8 na história do automóvel.
Complexo, caro e atribulado por torções e harmônicas no exageradamente longo virabrequim, é um motor não muito apropriado a altas rotações, e é exageradamente pesado em comparação a outros arranjos mecânicos. Não apresenta nenhuma resultante nem de primeira nem de segunda ordem, sendo portanto isento de vibrações e produzindo um motor que apesar de muito comprido e pesado, bastante agradável de ser utilizado. Um desenho que foi abandonado por conta de suas limitações nos anos 50. V8 a 90°com eixo de 1 plano É a forma inicial da associação de dois L4 juntados em angulo a 90° graus e utilizando um eixo de manivelas plano, com todos os mancais contidos em um único plano geométrico, que tem aparência física idêntica a de um eixo de L4, e tem como vantagem a conjugação das forças livres de 2°' ordem que atribulam os 2 L4 em uma soma vetorial cuja resultante é apenas 1,41 vezes a força inicial que atribulava cada um dos L4 separadamente. Neste caso 1 + 1 não é igual a 2, e sim a 1,41. Isso é interessante e animador, o gasto com balanceamento é pequeno, e o resultado dinâmico é razoavelmente interessante. O motor tem um som próprio, bastante diferente dos V8 americanos, não possui cilindros adjacentes com ignição consecutiva e não apresenta nenhum momento no seu conceito. Por não ter nenhum momento a ser anulado, permite um desenho de eixo fino e leve. Por não possuir nenhum cilindro adjacente com ignição em sequência não é atribulado por problemas de esvaziamento melhor ou pior de cilindros nem indução de ignição em cilindros adjacentes , sendo isso vantagem em motores de competição com pouca cilindrada.Todos os motores Ferrari, TVR, Lotus, Ducatti de F1 de motos dos anos50 são de 1 plano apenas. Não faz muito sentido em motores de grande deslocamento, onde a massa compensatória do momento de 1ª ordem dos eixos de 2 planos não atribula muito o desenho. V8 a 90° com eixo de 2 planos Esse é o principal desenho automotivo da industria norte americana. A Porsche também usa esse desenho em seus V8 utilizados nos 928, bem como Mercedes Benz e BMW. O desenho se constitui da seguinte forma: Os mancais móveis são arranjados de forma que as bielas são montadas em pares num único pino, o primeiro é posto na vertical, o segundo a 90° do 1º, o 3º a 180° do segundo e por fim o 4º a 90° graus do 3º sempre seguindo a mesma orientação de rotação de referencia. Tal arranjo e o fato de cada par de bielas estar a 90° uma da outra vai fazer com que não haja nenhuma força livre resultante. Não há momento de segunda ordem apenas 1 de primeira,com componentes horizontais e verticais idênticas, podendo portanto ser completamente anulado por outro momento simétrico,gerado por 2 contrapesos simétricos e diametralmente opostos nos extremos do eixo. Isso torna o eixo mais pesado que o de um V8 de 1plano, portanto em um motor pequeno é algo a ser considerado. Há também o fato que se pode dispor os eventos de distribuição em 2 ordens distintas, mas em qualquer uma delas haverá sempre 1 par de cilindros com ignição em sequência sendo que um será vizinho do outro. Isso é indesejável se o motor tem tão pouco deslocamento a ponto da calibragem da admissão ou esvaziamento do cilindro ser notadamente afetada por esse evento. É desejável que os cabos de vela que alimentam as velas desses 2 cilindros sejam
roteados o mais distante possível um do outro para evitar problemas referentes e indução de corrente no que vem depois. Flat 8 Como já vimos inicialmente, esse arranjo vai ser prejudicado pelo tamanho. O resultado vai ser um motor extremamente largo, impossível de ser colocado com racionalidade na frente ou traseira de um veiculo para uso normal, sendo então utilizado em posição central. Houve poucos exemplos deles, há possibilidade de 2 desenhos distintos, um com eixo plano, onde há ignição simultânea de2 cilindros década vez, sendo que cada evento simultâneo ocorre a 180° do outro. Há uma pobre saída de torque, sendo idêntica a dos L4. O virabrequim nesta situação é idêntico ao de um L4, e o motor é atribulado por um momento de 2' ordem. que tem como fator importante o desalinhamento de cada par de cilindro em oposição. A outra possibilidade seria a confecção de um eixo de 2 planos como nos V8 de 2 planos, como se 2 L4 de 4 tempos com eixo de 2 planos juntados por baixo. Então seria atribulado por um momento de primeira ordem com componente apenas vertical. Haveria a possibilidade da soma vetorial dos momentos dos 2 motores se anular, sendo resultado um motor liso e sem vibrações. Não há referencias literárias sobre esta montagem. V10 Como houve os V6 gerados pela necessidade de se ter algo menor que um V8 mas maior que um L4, em certa época se desejou algo maior que umV8 bloco pequeno, mas que não trouxesse os problemas de emissão gerados por um motor com cilindros muito maiores. Como a supressão de 2 cilindros que era razoavelmente grave terminou por ser razoavelmente contornada, optou-se então por se ter um motor com mais 2 cilindros e se tentar um arranjo que permitisse maior aproveitamento do mesmo. A formula usada é muito simples: o angulo do V é de 90°', portanto temos o desejável angulo mágico de 90°' fazendo uma série de 5 momentos ao longo do eixo. A sequência de ignição é odd fire, sendo os intervalos de 90°/54°/90°/54°, contra os 72°/72° even desejáveis. O comportamento do motor que é atribulado por momentos de inércia de 1ª ordem (completamente anulável pela pratica de colocar 2 contrapesos simétricos e diametralmente opostos nos extremos do virabrequim) mas o de segunda não é facilmente anulável sem o auxilio de eixos contra-rotativos. Pela menor defasagem quando comparado a um V6 odd fire, as harmônicas geradas são menores,apesar de existirem e dependendo do tamanho do motor serem até perceptíveis. Um remendo a principio não muito recomendável que a industria e a necessidade de redução de custos tornou possível. V12 Esse é bastante simples de ser entendido. A principio como um par de L6 juntados pela base. Como é a junção de 2 harmônicos, não apresenta resultantes também. Atribulado pelo longo eixo e pelas mesmas harmônicas de 6ª ordem que atribulam os L6, sempre é tido como motor exótico, sempre associado a altos desempenhos e uma imagem de sofisticação. Normalmente caros e complexos, apresentam comportamento dinâmico impecável, o único senão sendo o sobredimensionamento
do eixo de manivelas com vistas a compensar seu exagerado comprimento. Normalmente o angulo do V é de 60°. ALEXANDRE GARCIA Jul 28, 2009
Pessoal: Este texto é bom apenas pelo que representa: um trabalho de pesquisa, a respeito de um assunto obscuro. Claro que estou em divida com todos por falta de fotos ou informações, mas no momento me é impossível desenhar tudo isso para uma melhor compreensão. Novamente me desculpo por isso. E ao mesmo tempo ainda afirmo que, muito melhor que imagens são as ilustrações que o Cruvinel mandou. Aí sim o entendimento é perfeito. Eu bebi em várias fontes para consegui juntar isso aí tudo. O assunto balanceamento é imensamente distorcido, mal explicado e mistificado. Tá, é complexo pacas e as possibilidades e arranjos são infinitos. Eu não comentei motores aeronáuticos radiais, belos em sua extremamente complexa simplicidade nem os arranjos exóticos como os W, que o Scheidecker comentou, nem os Ves apertados como os VR5 e VR6 da Volks e seu derivados como os W da mesma VW, Audi e Bugatti. É impossível traçar uma linha de raciocínio valida porque as variáveis são infinitas. Tipo um motor de 3 cilindros radial, se com um eixo singelo desmontável, como os de motores 2 tempos, com uma única manivela ou cambota, com 3 bielas fendidas alinhadas as 3 em um único plano é harmônico, perfeito com um único momento resultante de primeira ordem completamente compensável com um único contrapeso no eixo de manivelas oposto a manivela, mas tal arranjo mecânico seria inútil pois em nada seria vantajosa sua aplicação, e o esquema das bielas alinhadas e fendidas além de difícil e caro de produzir seria algo como um compromisso por serem longas e relativamente finas e delgadas. Os Ves de angulo apertado e os W automotivos são soluções comuns em compressores e em outras maquinas térmicas usadas em refrigeração, onde balanceamento e suavidade de funcionamento ou sua falta normalmente são resolvidos com grandes coxins de borracha. Neles sempre teremos resultantes em forma elíptica, com componentes horizontais e verticais diferentes, tornando difícil e caro seu cancelamento. E ainda vale um comentário, aos que lembram de um protótipo chamado Audi Avus, o motor era um W12 feito a partir do que poderíamos ver como 3 blocos de 4 em linha colados em torno de uma mesma linha de eixo. Não me lembro dos ângulos, mas me pareceu algo como 30° entre as bancadas adjacentes, ou seja a resultante seria uma força livre de segunda ordem, bela e elíptica com um componente vertical grande e um horizontal pequeno, aparentemente 3 bielas em cada pino móvel do eixo. No caso imagino um eixo plano, como se fosse um de L4 normal, até porque o motor montado denotava isso, com as bancadas sendo montadas uma ligeiramente mais a frente da outra como em um motor em V normal. O Merlin aeronáutico, que tinha uma biela por dentro da outra e portanto as bancadas de cilindro alinhadas não é o comum, é anormal. O W8, W12 e W18 são feitos como o VR6, montados em grupos. Por fim, Alberoni, não sofra pelos em linha. Eles são perfeitos sim. Tenha em mente que apenas se consideram forças e binários de primeira e de segunda ordem, porque cada vez que aumentamos um expoente ou ordem a uma resultante, ela diminui de forma proporcional. Uma força livre de terceira ou quarta ordem já é desprezível. A de sexta é mínima e só tem importância na medida em que ressona no eixo. Daí a
necessidade de sempre usarmos um bom amortecedor de vibrações ou damper, devidamente equacionado, na ponta do eixo. E igualmente importante, respeitar dentro do possível as limitações de rotação atreladas ao projeto. No caso nosso, Brasil, impossível não pensar em GM 250, que se sente alegre e feliz até 6 mil rpms, depois disso, estamos em águas turvas... E ao Anonimo: cara, lestes o reminiscências? Aprender é bom, mas é aquilo, quanto mais se aprende, mas se fica certo de nada se saber! Meu grande barato é oferecer a quem tiver interesse o pouco que sei, para que esses que se interessem gastem o tempo que tiverem disponível a criticar e fazer outros experimentos, para que não errem os mesmos erros que já errei. Isso é que realmente importa.
Matéria na revista Superspeed
Matéria na revista Fullpower
Pessoal, deixem-me explicar uma coisa antes de mais nada. Não quero de maneira nenhuma criar atrito ou começar discussões com ninguém por causa de teorias, muito menos quero que alguém se sinta ofendido por nada que eu tenha dito. A Internet tem o poder de dar vários tons a uma mesma frase, dependedendo de quem a está lendo, pode soar como algo ofensivo, quando na verdade não o é. Tendo dito isso, vou expor os motivos pelos quais afirmo, ou melhor reitero minhas afirmações feitas posts atrás. É uma ótima oportunidade para se aprender algo sólido e que tem muita importância no ramos de alta performance, principalmente pra aqueles que frequentam oficinas de preparação e muitas vezes saem de lá cheio de conceitos errados e pior ainda, propagam esses conceitos como sendo verdades absolutas correndo o risco de sofrer os prejuízos decorrentes de mitos e inverdades, quando o correto é pesquisar sobre os assuntos em pauta. Balanceamento é em teoria um conceito simples, mas quando aplicados a virabrequins, torna-se muito complexo, por causa das diferentes configurações e pelo fato dele ter peças agregadas que se movimentam em várias direções, misturando forças e todas elas tendo sua parcela de "culpa" no resultado final. Balancear virabrequins não é somente tirar peso do ponto mais pesado através de furos ou esmirilhamento. Muito frequentemente, os motores são montados com peças bem diferentes das quais foram originalmente projetadas e isso modifica totalmente a dinâmica de funcionamento do conjunto móvel. Como eu disse anteriormente, os contrapesos do vira são calculados na hora do projeto levando-se em conta o peso dos componentes agregados (bielas, pistões etc.) e ao se trocar essas peças, o balanceamento dinâmico vai pro espaço. Pra um novo conjunto funcionar adequadamente, sem ter perigo de acabar com as bronzinas em 10 puxadas é necessário reavaliar o conjunto todo e fazer as modificações necessárias. O que mais se ouve é o maldito "aliviar" o virabrequim, ou vira "faquiado". Se além de montar peças mais pesadas, retirar material dos contrapesos, o funcionamento do motor fica mais áspero e força muito mais as bronzinas, desgastando-as muito mais rapidamente. Agora me digam uma coisa: Se o vira foi aliviado, a inércia rotativa e o esforço que ele faz sobre as bronzinas são menores, porque as bronzinas gastam mais rápido? Desafio qualquer um a me mostrar um caso de vira aliviado em que as bronzinas duraram mais que um conjunto original. Quando se balanceia o vira, ele normalmente é colocado na máquina pelado, e como normalmente ele é simétrico, é claro que é possível ter ele balanceado dessa forma. Mas e a hora em que são adicionados os componentes? Ele continua girando suavemente, como na balanceadora? Se assim fosse, o motor nunca teria vibração. Claro que em funcionamento, existem forças de compressão e explosão, mas é muito diferente de se sentir um motor que foi feito do jeito tradicional e um outro que tenha sido feito do jeito certo. Teve gente que se espantou quando perguntei se o Roger adicionava pesos no contrapeso do vira em caso de montar com bielas e pistões mais pesados que o original. Ficaram espantados pq ninguém faz isso. E cada um tem sua teoria pra isso, mas acho que ninguém procurou um pouco, nem que seja no Google. O defranca mesmo me mandou procurar, mas acho que não me darei ao trabalho, pq não encontrarei nada sobre contrapesos compensando R/L ruim. Aqui não é prática comum, mas lá fora quando os contrapesos são insuficientes, fura-se os mesmos e é inserido tarugos de Mallory Metal, que é uma liga de tungstênio que pesa 2,5 vezes mais que o aço. Logicamente isso custa caro e não é qualquer retífica que trabalha com esse sistema, mas também não é um conceito guardado a 7 chaves. Aliás, eu nunca vi motores que tem todos os contrapesos serem mais ásperos do que os que tem apenas alguns. Motores originalmente feitos pra performance tem TODOS os contrapesos, sendo que são 2 em cada lado oposto de cada biela. Motores que não tem todos os contrapesos são normalmente feitos para menor desempenho e ou menor rotação de trabalho.
E quando os viras originais não servem e é feito um billet? Vocês acham que são feitos copiando-se o original? Vocês acham que o motor do Vicente Orige vira 11.000RPM com vira original balanceadinho? HAUAHUAHUAHUAHU Achei algumas fotos de um colega da Inglaterra, que tá montando um motor igual ao meu (V6 3.0 de 3000GT) e coloquei aqui pra ilustrar o que eu disse aí em cima. Primeiro, é conferido o peso das peças originais e compara-se com as forjadas.
Aqui ele está conferindo as massas rotativas e centrífugas da biela. Pra separar os dois pesos, pesa-se a biela um lado de cada vez, tenso o lado oposto apoiado em um gabarito. Depois de conferido e feito os cálculos (em motor V6, normalmente usa-se contrapesos com 100% da massa rotativa mais 40% da massa recíproca), apronta-se os contrapesos falsos para simular as peças montadas no vira.
Então o conjunto é colocado pra virar como se tivesse com as bielas e pistões montados. Se aparecer alguma vibração, com certeza será corrigida dessa maneira.
No caso dele, as peças são de excelente qualidade e mesmo sendo forjadas, são praticamente do mesmo peso das originais. (lá fora tem-se o conceito de fabricar peças que substituem as originais sem ter nenhum efeito colateral, diferente daqui). Foi necessário apenas tirar um pouco de peso.
Pra quem nunca viu pesos adicionados no vira,
Aqui tem uns links sobre empresas que fazem balanceamento de viras de competição: Esse aqui é especialidado em viras de Ducatti V2 Tem 2 vídeos dos viras sendo balanceados em uma balanceadora Turner. Reparem que na página tem fotos de viras aliviados, mas com insertos de Mallory metal.
http://www.foxperformanceengines.com/crank.htm Aqui tem alguns artigos sobre balanceamento:
http://www.circletrack.com/techarticles/ctrp_0504_engine_balancing_tech_terminology /index.html Outra empresa que trabalha com viras de performance:
http://www.pro-stroke.com.au/engine_balancing.html Outra:
http://www.eatonbalancing.com/blog/2007/12/16/engine-balancing-part-6/ Acho que ilustrei meu ponto de vista, espero que a informação tenha sido de boa importância pra abrir a cabeça do pessoal que anda meio bitolado em receitas prontas. Hoje em dia o conhecimento é de graça, basta apenas saber onde encontrá-lo e utilizá-lo na prática.
O motor GM 250 é extremamente capaz de gerar grandes potências quando bem preparado.
Preparações leves quando bem executadas ficam excelentes para os “carros de rua”, onde a dirigibilidade e a durabilidade não são prejudicadas, proporcionando emoção e segurança aos Opalas e Caravans. Para os mais “apetitosos” o GM 250 pode gerar mais de 1100 cavalos em preparações super-pesadas.A todos vocês que possuem ou gostam do 250 sejam vem vindos, ficamos a sua disposição para o esclarecimento de qualquer dúvida, basta entrar em contato. Preparar um motor destinado ao alto desempenho é muito mais que colocar peça renomadas de alta performance, requer um alto conhecimento técnico sobre a mecânica, e saber como combinar os componentes corretamente para proporcionar o resultado ideal. Como já dissemos em outras edições, não adianta sair comprando tudo quanto é peça a qual são denominadas "melhores", ou mesmo as que outros preparadores utilizam, cada motor reage diferentemente a cada proposta de preparação, e por isso, cada caso é um caso em particular. Os motores GM 250 "nascem" com um desempenho medíocre para uma capacidade cúbica deste porte. O maior culpado no desempenho pobre deste motor se refere a "respiração". O minúsculo carburador somado ao cabeçote estrangulado e o comando de válvulas de pequena duração são os vilões destes motores, que quando bem preparados podem surpreender em termos de ganho de potencia e torque. O que faremos nesta matéria é mostrar aos nossos leitores o que realmente funciona nos motores GM 250 em termos de preparação, inclusive apontarei os maiores enganos que sempre encontro na preparação dos mesmos.
Cabeçote
A GM produziu 4 modelos distintos de cabeçotes durante os anos de vida do motor 250, três modelos para os motores 6 cilindros que eram utilizados nos Opalas, Caravans e camionetes, a gasolina e álcool, e o último modelo utilizado nos Omega 4.1, este ultimo, possui a vantagem do fluxo dividido na admissão, mas é mais restrito ao trabalho dos dutos e o resultado em banco de fluxo fica um pouco inferior ao "normal" em casos de preparações mais pesadas. Deste modelo especifico falaremos em outra edição. A principal diferença entre estes modelos e a espessura do material utilizado na fundição e capacidade da câmara de combustão. Não enchendo lingüiças, o único cabeçote que realmente presta para os motores 6 cilindros de altíssimo desempenho, aspirados, turbinados ou com grandes doses de oxido nitroso são os de numero de serie final 586, encontrados em alguns modelos de 1989 a 1992, inclusive nos motores das camionetes. Eu particularmente utilizo este tipo de cabeçote em preparações pesadas de motores turbo alimentados, nitros ou aspirados específicos para competições. Este cabeçote possui uma pequena desvantagem no volume elevado (para um motor aspirado) das câmaras de combustão - que pode ser corrigido facilmente, mas em compensação possuem em media uma parede de 7,8 mm na face inferior, que alem de dar resistência ao cabeçote evitando rachaduras entre os cilindros e na parte das câmaras de água -, a parte superior onde as molas são apoiadas também possuem uma parede mais espessa, proporcionando major flexibiLidade no acerto da geometria do trem de válvulas. Lembre-se que, quando alteramos a altura do cabeçote ou bloco por intermédio do rebaixamento devemos estar atentos a geometria de todo o trem de válvulas, que inclui varetas, balanceiros, molas, prisioneiros, válvulas, travas e o orifício por onde as varetas operam, que deve ser aumentado em seu comprimento linear. Um ponto que também requer muita atenção é a divisão dos dutos de admissão do cabeçote por onde passa o parafuso que o prende ao bloco. Muitos costumam retirar a coluna divisória e fazer a fixação direta na parte inferior, o que aumenta o volume, mas não aconselho, pois em alguns testes que fiz na bancada de fluxo pude constatar que para um motor naturalmente aspirado a cabeça do parafuso de fixação causa uma turbulência gigantesca no fluxo, sendo a melhor opção afinar a parede e manter a fixação original. Deixar um angulo de ataque extremamente fino a Linear na coluna também favorece o ganho e a divisão do fluxo. Nada substitui um excelente trabalho no cabeçote, a feito por pessoas competentes o ganho e monstruoso.
Câmara de Combustão
Uma unanimidade em todos os cabeçotes dos motores 250 e a diferença entre as câmaras de combustão, que podem chegar a mais de 5cc de uma para outra. Diferenças entre o volume das câmaras são mortais a qualquer tipo de proposta esportiva de um motor, pois havendo diferenças, cada cilindra trabalha com uma determinada taxa de compressão produzindo diferentes forcas aplicadas nos colas das bielas do virabrequim, a que irá resultar em um desempenho pobre no ganho de potência chegando a causar vibrações na movimentação do virabrequim. É importante salientar aos leitores que equalizar as câmaras também tem seus macetes, onde e como tirar o material metálico é o grande segredo, mas isso requer uma matéria específica sobre a preparação deste cabeçote. O desenho da câmara de combustão pode e deve ser alterado quando a motor for devidamente preparada para competição, principalmente quando se utiliza turbo, nitro ou grandes quantidades de nitro-metano adicionado ao metanol. Os cabeçotes de numero final 831 possuem dois tipos de capacidade na câmara de combustão, uma com 55cc nos modelos a álcool e 72cc nos modelos a gasolina. Os modelos 831 (acima de 1974) e 881 (abaixo de 1974 e com 72cc) podem ser utilizados em preparações leves onde o rebaixamento do cabeçote é limitado a somente 2,7mm, jamais ultrapasse estes valores no rebaixamento da peca, pois existe um grande risco de aparecerem rachaduras na face do cabeçote ande se localizam as câmaras de passagem da água, principalmente quando a motor é aquecido. O cabeçote de numero final 586 (50 em 72cc) permite o rebaixamento em ate 6mm, fazendo em angula onde se inicia com 6mm na parte das velas caindo para 5,0mm na parte de entrada e saída das câmaras. Caso não queira fazer a rebaixamento angular você pode baixar 5 mm linearmente com segurança. Em motores turbo alimentados de extrema potencia não é aconselhável o rebaixamento deste cabeçote 586, muito menos nos 831 que devem ate serem evitados em preparações mais pesadas. Taxa de compressão
Um fator importantíssimo no projeto inicial do motor é a taxa de compressão. O erro mais comum é escolher comandos de grande duração para trabalharem com taxas de compressão pequenas. Comandos gigantes exigem grandes carburadores, cabeçotes extensivamente preparados, escapamentos livres e altas taxas de compressões. Motores de uso diário com comandos leves (leia sobre comandos mais abaixo) movidos a álcool devem operar com taxas de compressão entre 12,0:1 a 13,2:1, que podem ser conseguidas em qualquer tipo de cabeçote, inclusive com o rebaixamento do bloco em ate 2mm, o que pode requerer uma atenção especial a geometria do trem de válvulas já que a posição dos balanceiros será modificada. Motores naturalmente aspirados movidos a álcool, que se destinam a competições, devem operar com taxas superiores a 14,0:1 a até 14,8:1, e só com os cabeçotes 586. Os motores movidos a Metanol devem operar entre 15,0 a 16,8:1 e estas taxas de compressão só são alcançadas utilizando pistões do tipo "dome", Os comumente chamados de "cabeçudos" aliados ao cabeçote 586 devidamente rebaixado e preparado.
Válvulas
As válvulas originais que equipam todos os cabeçotes do motor 250 possuem os seguintes diâmetros: 45 mm na admissão x 38 mm nas Válvulas de escapamento, com hastes de 8,64 mm. A relação de válvulas do motor original já é muito pobre para uma capacidade cúbica deste porte, imaginem em um motor para alto desempenho. Utilizar válvulas maiores tanto na admissão quanto no escapamento e uma obrigação, principalmente porque um simples milímetro em uma válvula já trabalhada pode render mais de 8 CFM de resultado de fluxo na admissão e mais de 5 CFM nas válvulas de escapamento. Isso porque estou citando válvulas com hastes de diâmetro original, nas de alta performance onde temos a "tulipa" mais fina o ganho é ainda maior. Em termos de preparações econômicas a substituição das válvulas de admissão pelos modelos vindos do caminhão Chevrolet Brasil da GM, mais precisamente com diâmetro de 48mm, favorece muito a respiração dos cilindros. Uma boa relaçãoo de válvulas para os mais necessitados de performance é utilizar válvulas importadas Manley, com relação de 49,2mm x 40m. Fique atento aos modelos destas válvulas, a Manley fornece seis modelos diferentes
para aço inoxidável: Budget séries com dois modelos “econômicos", Street séries, Race séries, Severe duty e Extreme Duty, que no caso dos motores GM a melhor opção recai sobre a Race séries, feitas com aço inoxidável de alta resistência ( XH-426 nas válvulas de escapamento e NK-842 nas válvulas de admissão ), alem disso o que diferencia das demais é o desenho da tulipa que é mais fino logo depois do locaL de alojamento (guia) e o polimento em forma de "furacão", que favorece o fluxo. O ganho na utilização deste modelo de válvulas é gigantesco em termos de fluxo e resistência a altos regimes de rotação. Existe a possibilidade de se utilizar válvulas de diâmetro ainda maior; mas o risco de alcançar as galerias de passagem da água e grande, principalmente na bolsa onde ficam alojadas as sedes. As válvulas com diâmetro de 51.33mm podem ser utilizadas em conjunto com as válvulas de 40mm, mas fique atento na preparação do cabeçote. Já cheguei a utilizar em determinadas preparações válvulas de escapamento gigantes, com 45mm, mas mantendo a admissão com no máximo 49,2mm. Digo caso especial em motor de competição com altas doses de oxido nitrosa ou mesmo turbo comprimido, é a relação de válvulas que ire utilizar no monstrinho que estou fazenda onde a quantidade de oxido nitroso poderá ultrapassa a casa dos 350 cavalos e o motor precisa eliminar a quantidade de resquícios da queima com grande volume e velocidade. As vantagens das válvulas de aço inoxidável são imensamente maiores que as válvulas originais. Durabilidade, resistência aos altos regimes de rotação, poder de controle térmico e a ganho em fluxo são incontestáveis em relação as originais. O trabalho dos ângulos também é importante, nas válvulas a melhor opção é trabalhar com 45 graus no assentamento, 30 graus e ainda mais um recorte de 23 graus para finalizar. Nas sedes 15 graus, 45 graus no assentamento e a final com 60 graus ficam excelentes em termos de velocidade e ganha de fluxo. Todo cuidado é pouco quando utilizar as válvulas grandes, principalmente nas bolsas onde ficam alojadas as sedes, portanto, só um profissional gabaritado pode fazer o serviço com competência para o aproveitamento completo do aumento do dia metro das válvulas. E também temos a problema da geometria entre a enquadramento do comando em relação ao ponto máximo superior dos pistões, principalmente quando rebaixamos o cabeçote e o bloco do motor para conseguir o aumento da taxa de compressão. Nos motores mais apetitosos em termos de potencia e que trabalhem em faixas de giros acima de 7500 rpm as válvulas de titânio, somados aos pratos e travas do mesmo material são essenciais, pois o baixo peso aliado a estrutura do titânio são fundamentais em motores que giram muito alto.
Pratos e Travas
Um bom conjunto do trem de válvulas deve possuir uma perfeita combinação entre os componentes, a quantidade e simetria dos pratos e travas são importantíssimas para o funcionamento perfeito do conjunto. Uma trava de má qualidade, de ângulo diferente no assentamento ou mesmo os pratos "diferentes" causam anomalias e podem destruir um motor. Entre as "anomalias" temos o controle das pressões das molas que também podem causar danos ao motor. Para motores de rua que a rotação máxima não supere os 5000 giros o equipamento original é bem aceito. No caso de motores mais capazes a instalação de travas de alta resistência e pratos mais leves e também mais resistentes é obrigatória. Fique atento a checagem de todas as travas em relação ao recorte das válvulas e ao ângulo de fechamento, que deve ser idêntico ao ângulo do prato. Os pratos devem ser idênticos em relação aos seus apoios, alturas e diâmetros, jamais monte as válvulas molas com pratos diferentes, mesmo os originais que apesar de aparentemente serem iguais existem diferenças ente os modelos de 4 cilindros, e os três modelos dos seis cilindros. Outro fator de extrema importância é checar se o prato não ficará próximo do assentamento da guia da válvula, este fator é um destruidor de comandos. Jamais coloque um comando de válvulas com levante superior a 11,8 mm sem fazer o devido trabalho nas guias de válvulas ou escolher os pratos corretos para esta aplicação. A folga mínima entre o prato e guia na posição de levante máximo é de 2,5 mm.
Varetas
Toda estrutura e aplicação de força caem sobre as varetas de acionamento. As varetas originais agüentam o esforço ate 5000 giros, mas não suportam o menor desaforo em um eventual "erro" na troca de marchas, entortando com facilidade. Para motores que girem acima das 5000 rotações por minuto a substituição das varetas e obrigatória, bem quando utilizar um comando de válvulas com levante acima de 13 mm. Fiquem atentos a geometria dos balanceiros quando utilizar um comando de válvulas mais nervoso, principalmente em comandos onde o levante supere os 13 mm. As varetas utilizadas nos motores da Silverado são mais resistentes que as originais do motor 250, são mais espessas e de diâmetro maior. Para a instalação das varetas será necessária a modificação nos canais do cabeçote por onde passam as varetas. O aumento dos canais deve ser feito com muita atenção, pois qualquer desvio ou mesmo diâmetro maior do que o necessário faz
com que as varetas fiquem "sambando" dentro dos canais, e isso pode causar diferenças nas folgas do ajuste de válvulas na melhor das hipóteses. As varetas da Silverado agüentam rotações de até 6500 rpm sem apresentar problemas. Para motores de preparação superpesada onde o giro pode ser superior a 6500 é necessário a substituição das varetas por modelos feitos em Cr-Mo, especiais para motores de competição. É Importante salientar aos leitores que o comprimento da vareta é que determina o posicionamento correto do balanceiro, e comprar o conjunto correto é a melhor forma de evitar erros. Cada balanceiro possui uma determinada configuração para trabalhar em conjunto com a vareta, portanto na hora de comprar os balanceiros certifique-se a as varetas são de geometria correta a todo o trem de válvulas.
Balanceiros
Os balanceiros sofrem um bocado nos motores de alta performance, são eles que recebem o levante do comando pelos tuchos e varetas, abaixando as válvulas, sofrendo com a carga das molas. Porrada por todos os lados. Cada aplicação especifica pode indicar um determinado balanceiro, principalmente na escolha correta do comando de válvulas. Cada balanceiro em particular possui uma medida que é a razão de multiplicação, isto é, quando escolhermos um comando de válvulas devemos verificar o levante em relação ao balanceiro. Nos modelos importados isso já vem descrito na papeleta de especificação do comando. Para exemplificar melhor, se o levante do comando possui 7 mm, e já especificado que com um balanceiro de 1.60 ele abaixará a válvula em 11,20 mm (levante efetivo). Já com um balanceiro de razão de 1.75 as válvulas possuirão uma abertura de 12,25 mm. E se utilizarmos os balanceiros de 1.80 teremos 12.60 mm de levante. Cuidado na escolha dos balanceiros, ás vezes, dependendo da quantidade de material retirado do cabeçote e bloco, um balanceiro com razão muito grande pode fazer com que as válvulas se encontrem com os pistões, guias ou até mesmo sair da posição correta de assentamento na cabeça da válvula, principalmente em uma flutuação. É importante citar aos leitores que uma válvula jamais pode ficar mais do que 2,5 mm de distancia dos pistões com o comando adiantado e atrasado a 4 graus. Existem dois tipos de balanceiros para o motor 250, os com acionamento direto e os que possuem rolamentos. Os balanceiros de acionamento direto possuem o mesmo desenho do original de razão 1.60 e podem ser encontrados com razões de até 1.75, mas não são indicados para motores mais sérios. Já os balanceiros "roller" são indicados em todos os tipos
de aplicação, pois alem da óbvia redução de fricção do rolamento, o peso dos modelos feitos em alumínio é reduzidíssimo, proporcionando uma excelente estabilidade do trem de válvulas em altos regimes de rotações. Os balanceiros do tipo "roller" possuem diversas configurações de razão e off-set, cada caso deve ser estudado em particular para a indicação dos mesmos. Um balanceiro "Roller" barato e feito em aço traz resultados melhores do que um "normal" em aço estampado, mas inferior a um balanceiro em alumínio. Balanceiros para os motores 250 podem ser encontrados com razões de multiplicação de ate 1.85.0 ganho de potencia só na instalação de um conjunto de balanceiros pode chegar até 3% da potencia total do motor. Na hora da compra fique atento a medida correta dos prisioneiros dos balanceiros, comprar um balanceiro com furo 3/8 para trabalhar em um prisioneiro 7/16 não funciona.
Molas
Para este que Ihes escreve todos os meses as molas de válvulas são os componentes mais importantes do conjunto pertencente ao comando de válvulas. A importância do sistema de molas de válvulas em um motor de competição extremamente séria, principalmente nos motores de competição. As molas controlam a estabilidade do movimento de abertura e fechamento das válvulas, um simples erro na escolha pode acarretar não só prejuízos a performance do motor, mas danificá-lo seriamente. Um bom conjunto de molas deve proporcionar um controle total e preciso na abertura e fechamento das válvulas em todos os regimes de operação do motor, e ser ultra resistente a fadiga. Um motor que possui proposta para alcançar altos regimes de rotação necessita de uma estabilidade incrível no controle das válvulas, pois molas desequilibradas entre si fazem com que cada cilindro receba diferentes porções de mistura e esvaziamento da câmara de combustão. Molas erradas causam uma bagunça enorme no fluxo do cabeçote, o que afeta diretamente na potencia do motor. Molas demasiadamente "moles" fazem com que as válvulas tenham o efeito de "flutuação" em altos índices de rotações, o que pode destruir um motor e todo o seu investimento, pois não conseguem fechar e abrir as válvulas durante a permanência de abertura e fechamento do comando causando choques e vibrações perigosas. Molas demasiadamente duras podem destruir os ressaltos do comando de válvulas e causar anomalias na freqüência de abertura e
fechamento das mesmas. O mais importante de salientar aos nossos leitores e que cada assentamento das válvulas do cabeçote do motor 250 possui diferenças grotescas de altura, o que faz com que cada mola tenha uma resistência diferente em cada cilindro ou válvula. Você pode adquirir um jogo de molas espetacular, com tudo dentro dos conformes da preparação, mas isso nada vai adiantar se você não tiver os parâmetros de cada assentamento e saber corrigir as cargas de pressão das molas de acordo com o seu cabeçote. A correção pode ser feita de duas maneiras ou utilizando as duas ao mesmo tempo, acrescentar calcos para corrigir a diferença de valor entre as molas e usinando os assentamentos das molas para permitir o funcionamento correto das mesmas. Para isso, você deve medir a pressão de cada mola em relação a altura da mesma entre o limite máximo e mínimo, isto é, com as válvulas montadas elas devem possuir as mesmas características de extensão e pressões em posição totalmente aberta bem como no levante máximo do comando. Um fato importante é que os elos das molas não podem estar fechados por completo quando o levante do comando estiver em seu ponto máximo, e cada fabricante de mola recomenda a posição, espaço entre elos, folga e pressões em cada kit. A grosso modo o espaço mínimo entre os elos das molas na posição de levante máximo do comando não pode ser inferior a 3.5 mm, isso pode variar de acordo com cada fabricante ou tipo de mola, mas serve para a grande maioria de aplicações. O que vai determinar o tipo correto de mola é o comando de válvulas, e ler o manual é o melhor caminho para um bom funcionamento do seu conjunto. As molas do antigo 250-S funcionam bem até 5500 rpm quando devidamente acertadas, e caso a opção seja para um comando que gire até 6500 rpm as molas Isky modelo 6005 controlam bem a situação, para motores mais valentes que girem até 7500 rpm as molas Crane 99893-12 e as Crower 683963B são excelentes opções. Para os motores de competição que possuem altíssimos índices de rotações acima de 7500 rpm é necessário um estudo delicado em relação as molas de válvulas e todos os componentes do trem. Tuchos
Existem quatro modelos diferentes de tuchos que podem ser utilizados nos comandos de válvulas para o motor 250. Os mais comuns são os mecânicos e hidráulicos, mas temos também comandos de válvulas que atuam com tuchos "roller" também hidráulicos e mecânicos.
Tuchos hidráulicos
Os tuchos hidráulicos originais não funcionam bem acima de 4500 rpm e tendem a "esvaziar" quando o motor é utilizado esportivamente, equiparam a maioria absoluta dos motores de 250 polegadas (4100cc). Existem tuchos hidráulicos melhores que os originais fabricados por empresas famosas como a Iskenderian, Crane, Crower e a Competition Cams. A grande diferença destes modelos é que suportam mais abusos de rotações e temperatura sem perder a pressão de óleo interna nos tuchos, agüentando a utilização esportiva até 6000 rpm em alguns modelos. A grande vantagem em utilizar os tuchos hidráulicos é o silêncio de operação, pois a folga é zero, deixando o motor mais "crespo" e rápido nas respostas, principalmente em baixas e médias rotações.
Tuchos Mecânicos
Os tuchos mecânicos originais equiparam os famosos e idolatrados 250-S movidos a gasolina. O ruído característico no funcionamento do motor é justamente causado pela folga necessária para o ajuste. Os tuchos mecânicos originais GM e os fabricados pelas empresas de performance possuem as mesmas características de operação e rendimento, isto é, podem ser utilizados sem problemas em motores que giram estratosféricos 8000 rpm. São os mais indicados para os motores de alto desempenho.
Tuchos hidráulicos do tipo "Roller"
Apesar de ser difícil encontrar comandos de válvulas do tipo "roller" e hidráulico para os motores GM 250, este tipo de tucho é extremamente bem vindo em um motor de rua com propostas serias de performance, pois aliam o modo silencioso de funcionamento, quase uma ausência de ajustes periódicos e grandes vantagens da folga quase 0 no ajuste. Funcionam bem até 7000 rpm e proporcionam respostas ultra-rápidas.
Tuchos Mecânicos do tipo "Roller"
Estes são o supra-sumo dos tuchos. Conseguem aliar a performance do tucho mecânico em termos de rpm e proporcionar uma redução gigantesca no atrito. Só para termos de comparação, se temos um comando de válvulas do tipo mecânico com tuchos "normais" também mecânicos, e o compararmos com um comando de válvulas com as mesmas graduações e levantes, mas do tipo Roller, teremos um ganho superior a 5% de potencia. Um bom conjunto de tuchos do tipo "roller" deve ser escoLhido a dedo pelo preparador para fazer o conjunto perfeito com o comando de válvulas, principalmente em relação ao Offset do
posicionamento das varetas, que também são especiais para estes modelos. Podem funcionar perfeitamente ate 10.000 rpm, falta só fazer o motor girar tudo isso.
Comandos de Válvulas
Nos motores 250 o que mais responde em termos de potencia e torque são as mudanças no comando de válvulas. Originalmente os motores 250 vinham equipados com dois modelos distintos de comandos. O primeiro e mais comum é o modelo que funcionava com tuchos hidráulicos, e possuía a duração de enquadramento a 0.050 com modestos 184 graus. Já o comando que equipava os modelos 250-S com tuchos mecânicos possuíam a duração de 202 graus a 0.050. Na verdade, o ganho na troca do modelo hidráulico pelo mecânico acrescentava mais de 10 cavalos ao motor de 250 polegadas. Existe uma grande confusão no mercado sobre os comandos de válvulas, principalmente quando comparamos a duração entre as marcas disponíveis no mercado. Jamais compre ou compare um comando de válvulas analisando a duração bruta, sempre procure saber a duração a 0.050 para comparar e saber o funcionamento do comando. Se você procura andar com carburador original e devidamente calibrado procure comandos de válvulas hidráulicos ou mecânicos com duração a 0.050 operando entre 204 graus a 228 graus (em caso de assimétricos com a duração de admissão ate 210 graus), lembre-se que quanto maior a duração mais o carro responde em alta rotação e perde torque em baixa rotação. Durações acima de 210 graus já fazem o motor 250 "pipocar" na marcha lenta utilizando carburador de duplo corpo, em caso de injeção eletrônica ou mesmo a utilização de múltiplos carburadores a chance de corrigir a marcha lenta é melhor e a parte "baixa" e muito melhor. Comandos com duração a 0.050 acima de 228 graus até 234 graus (força entre 2000 a 5500 rpm) já partem para os tuchos mecânicos e uma relação mais esportiva, exigindo em alguns casos o aumento da taxa de compressão (álcool em 12,0:1 mínimo), carburadores maiores em relação ao CFM e relação de diferencial mais curta, que neste caso o ideal e ficar entre a 3.07 e 3.54. Comandos de válvulas mecânicos com duração entre 234 graus e 248 graus (força entre 2500 a 6000 rpm) são indicados para carburadores grandes, como uma Weber 44 ou 48, ou até mesmo um Holley de 600 CFM. Exigem taxas de compressão acima de 13,0:1 (álcool) e relação de diferencial de 3.54:1, com modificações leves no cabeçote,
principalmente em relação ao tamanho das válvulas. Estes comandos são mais indicados para competições de finais de semana em percursos curtos de até 300 metros. Comandos mais sérios que operam acima de 250 graus a 0.050 a atá 260 graus preferem múltiplos carburadores (grande capacidade de CFM), taxas de compressão acima de 14,0:1, cabeçotes de competição, balanceiros "Roller'., varetas especiais, e componentes internos do motor para trabalhar entre 3500 a 7300 rpm. São comandos indicados para competição. Já os comandos de válvulas com angulo de permanência acima de 260º a 0.050" são super nervosos e de uso específico em competição, necessitam de taxas de compressão acima de 14,0:1 (álcool) ou 16,5:1 (metanol) e só limpam com o pé em baixo. Comandos para competições
Existe um pequeno problema entre os competidores de arrancada em relação ao comando de válvulas. Muitos compram o modelo errado para a utilização em competição de arrancada, por exemplo; um modelo muito utilizado pelos preparadores dos motores de arrancada é o 310 x 320 da Crane, que possui duração a 0.050 de 248 graus na admissão x 258 graus no escapamento, 106 de lobe center. Este comando em particular é feito para circuitos ovais e competições de arrancada em percursos curtos de 201m, sua força atua entre 3800 e 7200 rpm, mas com uma curva de potencia e torque muito aberta, justamente para prover força distribuída nestas faixas de giro, característico de um comando de pista do tipo circuito ou oval. É o mesmo caso dos comandos de válvulas Iskenderian 595-A, que mesmo possuindo uma duração mais generosa (254º a 0.050 em ambas) - atua entre 4000 e 7500 rpm é mais indicado para competições de circuito, mas com um pouco mais de potência para arrancada do que o Crane 310 x 320. Ambos são comandos respeitadíssimos e podem trazer resultados excelentes, mas para um motor de ponta de arrancada é necessária ainda mais duração a 0.050, se possível, acima de 265º a 0.050 e com o lobe center entre 108 e 112 graus (a dica esta lançada). O comando Crower 304 x 310 possui uma característica mais nervosa para competições de arrancada, a 0.050" possul 258º x 264º, 107,5 de lobe center, com uma curva explosiva de potencia acima dos 4500 rpm até os 7000 rpm. Dependendo da preparação, o comando escolhido pode render muito mals, ainda mals se o enquadrarmos corretamente. Por falar em enquadramento, é de grande importância que o preparador leve o carro a um dinamômetro e faça as experiências para ganhar mais potência, sei que no motor 250 isso não é muito simples, mas deixar um jogo de chavetas especiais (deslocadas) com ângulos prontos de 2 e 4 graus, tanto para adiantar como para atrasar pode render bons frutos. Fique atento a posição do pistão no ponto morto superior e analise com o disco graduado a posição do pistão antes de mesmo de funcionar o motor com o comando, checando a posição das válvulas em relação ao PMS. Para facilitar a sua vida fiz um gráfico para que você escolha melhor o comando de válvulas adequado a preparação necessária para um bom funcionamento do motor, inclusive para que você saiba a melhor opção em termos de desempenho para as suas necessidades, Nas minhas experiências com os motores 250 já cheguei a testar mais de 30 comandos, fique tranqüilo que as indicações são baseadas na experiência, e não só na literatura ou opiniões.
Carburadores
Durante nosso primeiro projeto fazendo a preparação do motor 250 o qual testamos diversas preparações (edições 34-36), testamos vários tipos de carburadores na preparação do motor. É bom ficar claro que os carburadores originais, sejam eles 3E, Solex-H34 ou mesmo as DFV446 possuem performance limitada para propostas de preparação acima de 200 cavalos. A não ser que você adquira na Engine um coletor de admissão para trabalhar com 3 destes modelos (iguais), a sim teremos um razoável aumento de performance podendo operar tranqüilamente a até 300 cavalos, inclusive com comandos de válvulas mais nervosos. Não aconselho nenhum destes carburadores citados acima para alimentar isoladamente um motor com um comando de duração superior a 228 graus a 0.050 (utilizando penas uma peça). Os carburadores Weber e Holley são excelentes para estes motores. Em preparações mais leves até 300 cavalos um único Weber de 44mm ou um Holley de 600 CFM são suficientes para alimentar a criação de cavalos. Para preparações mais fortes é melhor optar por carburadores múltiplos (3 Weber 40, 44, 48, 50 e 55) ou até mesmo um carburador Holley de 700 CFM. Apesar de poucos utilizarem os gigantescos Weber 48 IDA, eu os recomendo para motores de competição. E para os fanáticos por injeção eletrônica, um conjunto de 3 corpos duplos de 50mm a 55mm (motores de competição) ou 45mm (motores de rua) ficam espetaculares.
Weber x Holley
Quando comparamos estes carburadores devemos estar atentos a 3 características básicas; Necessidade do motor, fluxo em CFM e o tipo de coletor de admissão utilizado. Não faça conta de CFM / motor; mas sim CFM / cilindro, é ai que a Holley leva vantagem quando a comparamos com até 3 carburadores duplos de 48 mm (Weber IDF). A conta é simples; se temos um conjunto de 3 Weber 40mm, no total elas possuem um total de 1260 CFM, é claro que em uma comparação simples com a Holley 600 CFM o "quadrijet" perderia, mas os carburadores Weber são instalados em coletores divididos (Individual runner), onde um carburador Weber de 40mm que possui 420CFM (dois corpos) alimentam apenas um único cilindro, isto é, temos para cada cilindro 420 CFM seguindo a ordem de explosão 1-5-3-6-2-4. Já o Holley que é instalado em um coletor único para os seis cilindros (single plane), consegue enviar os 600 CFM (sem cálculos de perda) para cada cilindro. Captou?l Para um jogo de 3 Weber ter vantagens sobre o Holley as Weber necessitam de pelo menos ter 500 CFM cada uma, e isso só é possível com as Weber 50 - 55 DCOE e 48 IDA. Para uma IDF de 48 mm chegar a isso deverá ser devidamente "trabalhada" gerando CFM acima de 550. Para ser mais claro, os carburadores Weber horizontais com 50 mm fornecem 640 CFM, os 55 entregam 740 CFM (nos dois corpos), daí sim um banho de CFM na Holley, pois se temos 3 x 55 teremos 2220 CFMs para todo o motor e 740 CFM para cada cilindro seguindo a ordem de explosão. A conta a grosso modo é esta, não estamos levando em conta o tempo e a turbulência causada pelo coletor do tipo "pleno" da Holley, que geralmente faz com que só cheguem aos cilindros "das pontas" 90% do fluxo, nem mesmo os 5% que perdemos com a bagunça das divisões do cabeçote e em alguns coletores individuais. Se você esta pensando; se eu instalar um único Weber de 48 mm terei resposta melhor do que com as três... está errado. A posição do carburador somado a longa distancia para atingir os cilindros "das pontas" deixa o único Weber em desvantagem ainda pior, pois o coletor é ingrato. Já o Holley devido ao desenho da base e quando instalado na posição correta possui inúmeras vantagens sobre o único Weber.
Cuidados com carburadores gigantes
Colocar carburadores grandes nos motores 250 não é uma tarefa fácil como se pensa, temos quatro problemas graves; O primeiro é em relação à dirigibilidade que é prejudicada, segundo a remoção do hidrovácuo, mas isso pode ser solucionado fazendo pequenas adaptações. O terceiro é a posição dos coletores de escapamento, tudo deve ser pensado a analisado antes da compra. O quarto problema e mais grave é o poder de sucção que os Weber possuem. Para dar um exemplo, quando estava na Stock tínhamos uma sala da 12 metros quadrados com o teto de 2 metros da altura onde estava o dinamômetro, logo quando fizemos os primeiros testes em um motor que eu tinha com 3 Weber 50, se iniciávamos os testes com a porta aberta (a sala ainda não tinha ventilação externa forçada, e sim uma pequena entrada de ar de 1 metro quadrado) o motor rendia bem, ao fecharmos a porta o motor imediatamente acusava excesso, tamanha força de sucção das Weber. Não pense que dentro do cofre de um Opala é igual ou melhor, é muito pior. Para solucionar o problema é primordial a instalação de dutos ou mesmo um "Scoop" para "ventilar" os carburadores em alta rotação / velocidade, a ciência na criação dos dutos ou mesmo da instalação do "Scoop" é complicada para explicar nestas paginas, fica para uma mataria especifica. Sei que você faz careta quando deixo uma continuação para depois, mas a revista também tem que ter mais matérias (risos). O quarto problema é em relação ao "arrasto" necessário para um bom funcionamento do motor nas fases baixas e de médias rotações. Carburadores grandes necessitam de gigantescas proporções de combustível, em um carro de rua isso é simplesmente inviável, no carro de pista sem problema algum. Coletores de admissão
Para os motores 250 existem modelos variados de coletores e diversos fabricantes no mercado nacional. A gaúcha ENGINE é sem dúvida alguma um dos melhores fabricantes de coletores, tampas e acessórios para o 6 cilindros GM no mundo, e não estou "jogando confetes" porque ele é nosso anunciante, é porque os produtos são muito bem feitos, funcionam e possuem um acabamento muito superior que os importados. É bom ficar claro que todos os coletores podem ser melhorados para atender as necessidades de cada motor em particular, basta ter uma bancada de fluxo e "tirar os pelinhos".
3 Weber para "rua"
Para carros de rua os coletores mais baixos que possuem uma pequena restrição ao fluxo podem ser utilizados sem problemas, inclusive esta mesma curva que causa uma restrição favorece a mistura em baixas e médias rotações, agindo contrariamente aos coletores mais "arrombados".
3 Weber para pista
É melhor optar por coletores de maior capacidade e um pouco mais altos e largos que os normalmente encontrados (os baixos no caso de 3 Weber IDF). No caso dos DCOE é simples. A IDA é melhor que a IDF.
1 Weber para rua
Jamais faça a adaptação no coletor original, procure um coletor específico e se possível o mais largo possível existente no mercado. Uma excelente dica é utilizar o coletor da Engine, é largo e possui um excelente fluxo. 1 Weber para pista
Podemos dar duas opções, a primeira é comprar o modelo pronto e específico para um único Weber; funciona perfeitamente. A segunda que é cara e extremamente trabalhosa é construir um coletor em alumínio, onde o carburador seja colocado mais distante dos cilindros centrais, procurando equalizar o comprimento dos dutos, funciona uma barbaridade, mas da um trabalho...
1 HoIley para rua ou pista
Quem pode acompanhar a matéria sobre o motor 250 que atingimos 350 cavalos no dinamômetro sabe exatamente do que estou falando, a posição do carburador. Originalmente conforme a recomendação do próprio carburador e coletor, a instalação correta da HolIey é com as cubas no sentido paralelo a motor, mas... durante os nossos testes no dinamômetro pudemos ver e aprovar que o carburador montado com a cuba virada para a tampa de válvula rende mais potência em médias e altas rotações. a Engine também fornece um excelente modelo.
2 HoIIey para pista
No máximo 550 ou 650 CFM para cada carburador, e ainda assim é exagero. Como não testei não vou comentar... mas estou louco para fazer.
Coletores de escapamento
Existem dois sistemas de escapamento, um corretamente dimensionado para a aplicação e que realmente funciona, outro de "prateleira vendido como salame" bem baratinho... que não funciona. Neste caso o barato não presta mesmo. Quando procurar um coletor de escapamento para seu motor preocupe-se com 4 principais assuntos. 1 - O primeiro é em relação a construção e acabamento da flange que liga o coletor ao escape. Coletores descentes não obstruem a saída dos gases logo no cabeçote, acredite ou não já vi cada coisa por aí... 2 - O tipo de curva que é feita nas dobras dos canos; se o cano tiver um angulo muito fechado que cause um esmagamento brusco já era, causa turbulência e restrição dos gases. Esmagamentos mínimos podem ate passar dependendo de cada caso. Fique de olho nas saídas da flange em relação aos tubos, a qualidade da solda e principalmente se os tubos são Livres sem curvas fechadas esmagadas ou mesmo obstruindo a passagem dos gases. 3 - O comprimento de cada tubo. Apesar de gerar uma discussão longa sobre escapamentos, se tivermos todos os 6 tubos dobrados com os mesmos ângulos e com o mesmo comprimento de cada um teremos muito mais vantagens do que um coletor "complicado”. 4 - Nada dá mais potencia do que o sistema livre. A união dos tubos dos coletores deve ser "gêmea" e uniforme, reduzindo o diâmetro para 2,5 polegadas nos modelos para rua e se possível com 3 polegadas nos modelos de pista. Recomendações para os sistemas de coletores:
Coletores com tubos mais curtos estreitam a faixa de torque e potência ressaltando em um pico máximo bem limitado, assim como os coletores com tubos mais longos ampliam a faixa do torque e potencia, mas perdem potencia em relação ao pico máximo onde é atingida. Isso deve ser analisado no dinamômetro em cada tipo de preparação, mas posso afirmar que a base é essa. Motores de rua ficam melhores com tubos mais longos para aproveitar a faixa ampla de torque de um comando mais manso. Eu particularmente gosto dos coletores feitos pela German e do Dudu.
Diâmetro dos pistões
Os motores 250 são equipados com pistões de 98,4 mm de diâmetro, nos motores a álcool podemos encontrar os pistões com um pequeno ressalto (circular) na cabeça do pistão. já nos motores a gasolina os pistões são côncavos. um veneno básico e que realmente funciona é instalar os pistões de 101.7 mm do motor GM 151 de quatro cilindros, elevando a cilindrada de 4093 cc para 4371 cc, o que resulta em ganhos excelentes. No dinamômetro em meus testes antigos tínhamos um motor original a gasolina com 127 hp a 3800 rpm e com 24,4 kgfm de torque a 2200 rpm, com a instalação dos pistões de 4 polegadas e o aumento da taxa de compressão para 12,5:1 fazendo as devidas calibragens chegamos a 166 hp e mais de 31 kgfm de torque. Isso com o comando de válvulas original do modelo 4100. Com o comando do 250-S e tuchos mecânicos a potencia saltou para 183 hp, agora a 4600 rpm.
Motores aspirados de baixo custo (rua e pista):
A recomendação é mais do que obvia, os pistões Metal Leve de 4 polegadas do motor 4 cilindros a álcool (cabeça plana). Não tente comprar os pistões com medidas superiores ao STD, pois a camisa não possui parede suficiente para admitir a não ser que você possua camisas forjadas (Romac) podendo aumentar o dia metro para até 102.4 mm (pistões e anéis sob encomenda), ou um pouco mais dependendo da solicitação da camisa e do trabalho no bloco.
Motores aspirados de pista (Pro):
Forjados e do tipo cabeçudos. Alguns fabricantes disponibilizam modelos já prontos, inclusive com as cavas de válvulas. Ou ainda os 4 polegadas com cabeça plana ou cabeçudos que são feitos sob encomenda (depende de cada projeto).
Motores nitro, nitrometano ou turbo:
Forjados com cabeça plana ou convexa dependendo da aplicação não utilizar pistões com diâmetro superior a 100 mm e de preferência a utilização de camisas forjadas.
Dica 1: Jamais faca o brunimento dos cilindros sem utilizar uma placa de torque (torque plate) no bloco. A placa de torque simula a tração que o cabeçote dá quando ajustado, e se você nunca mediu a diferença ou mesmo utilizou uma placa de torque em um motor de alto desempenho já está na hora de rever seus conceitos, a diferença é espantosa. E se você e um perfeccionista como eu que faço isso em TODOS os meus motores, aqueça o bloco a 70 graus em óleo quente e deixem também fixados e torqueados todos os mancais do virabrequim. Aproveite e sente em uma cadeira para não cair de costas quando ver a diferença nas medidas. Dica 2: Anéis O'ring são obrigatórios. .7 de cava para um cabo de cobre de 1 mm.
Curso do virabrequim:
Agora é a hora, tem gente que vai chiar um bocado com isso. A maneira mais fácil de conseguir um ganho de potencia e torque é aumentando a cilindrada. Nos motores V8 ou mesmo nos 4 cilindros instalar um virabrequim de curso maior fica perfeitamente aceitável e quase não temos limites para isso salvo algumas orientações e modelos. Já na enorme “salsicha" do 6 cilindros em linha temos alguns problemas relacionados ao "clock" do motor, isto é, dependendo do aumento do curso do virabrequim devemos modificar completamente o comando de válvulas, e não estou dizendo no simples enquadramento, mas sim na posição de abertura e fechamento de cada ciclo para conseguir deixar o “relógio” do motor adequado ao novo gigantesco curso do virabrequim. O que acarreta isso é simples, o motor não funciona corretamente em seus ciclos, perdendo desempenho e principalmente rotações. Como isso é um assunto demasiadamente longo e complexo, necessitarei de muito mais
espaço do que infelizmente tenho nesta matéria, deixo também para uma matéria próxima. Mas só para dar urna dica, virabrequim com curso superior a 92 mm no GM 250 já apresenta problemas de "clock" e deve ser analisado corretamente, inclusive optando por bielas maiores. O virabrequim original do Opala é excelente em termos de construção, pode suportar com tranqüilidade potencias superiores a 700 cavalos, seu único problema e em relação a ressonância existente entre 4800 rpm a 5800 rpm, só o balanceamento perfeito pode corrigir p problema. Não se esqueça da polia dianteira do virabrequim, o uso do "Damper" (polia harmônica) é obrigatório em qualquer motor de alta performance.
Bielas
De preferência para as bielas de 6 polegadas, e se o virabrequim possuir curso longo talvez seja necessário um jogo de bielas ainda maiores, mas isso deve ser estudado caso a caso, principalmente na necessidade de pistões com os pinos centralizados. Bielas originais: Podem ser utilizadas em preparações básicas de até 370 cavalos sem problemas, contando que o giro máximo não seja superior a 6800 rpm, em um virabrequim de curso original e todas as bielas devem ser balanceadas exaustivamente. Tudo isso para motores naturalmente aspirados. Bielas Forjadas 4340: Motores aspirados que giram acima de 7000 rpm e/ou que possuam virabrequim de curso e um equipamento obrigatório. Já vi motores com mais de 900 cavalos (turbo) utilizando bielas forjadas sem problemas Bielas de forjadas de Alumínio: A vantagem é somente sobre o peso, que é muito menor que uma biela forjada ou mesmo a original. Sé é indicada para motores de competição de arrancada, jamais utilize este tipo de biela em um motor de rua, pois não aceitam bem acelerações e desacelerações constantes. Lembre-se, uso exclusivo em motores de competição de arrancada só traz vantagens.
Bielas de forjadas de Titânio: Quase o peso do alumínio com a vantagem da super resistência em todos os aspectos, é a melhor biela para qualquer tipo de aplicação. O único problema é o preço, 1.500,00 reais "cada".
NA PONTA DO LAPÍS Preparação de rua básica, barata e que funciona: •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Taxa de compressão de 12,5:1 Preparação leve do cabeçote, com válvulas maiores, acerto de molas, banco de fluxo. Carburador Holley 600 CFM Coletor de admissão Engine Coletor de escapamento dimensionado German Comando Isky 525-B (mec) ou Crower 03311 6 (mec) , Erson E160001 (hid) Jogos de pistões 4 polegadas com anéis. Jogo de válvulas de admissão do Chevrolet Brasil Bomba elétrica de combustível e dosador Limitador de giros Montagem, retifica e acerto profissional.
Valor total estimado: R$ 10.000,00 reais
Potencia: Entre 320 a 350 cavalos Faixa de potencia: Entre 2500 a 6000 rpm Durabilidade: Acima de 100.000 km' Utilização em transito: Embaralha até 1.800 rpm Faixa de utilização estrada: acima de 2200 o motor é limpo e liso. Combustível: Álcool. Consumo cidade: Entre 2,5 a 3,5 km/I Consumo estrada a 110 Km/h: acima de 5 km/I conscientemente. Lubrificante obrigatório: Óleo sintético Relação de diferencial recomendado: 3.07 para quem viaja com o carro. Só para rua ou competições esporádicas 3.54, todos com auto-blocante. Aceleração 0-100 km/h (carroceria 77 com diferencial 3.54): 6 segundos (pro). Velocidade máxima (carroceria 77 com diferencial 3.07): acima de 230km/h Opcionais “obrigatórios”: Trabalho na suspensão com amortecedores especiais e buchas rígidas. Freios a disco ventilado nas 4 rodas. (3.500,00). Cambio de Dodge (3.000,00) + embreagem especial (1.200,00). O menor problema: Não querer mais sair do carro. O maior problema: O carro não ser o seu. •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Fonte: Revista AutoPower – Ano 05 – N. 49
