segunda-feira, 5 de abril de 2010
Injeção Eletrônica
Devido à rápida evolução dos motores dos automóveis, além de fatores como controle de emissão de poluentes e economia de combustível, o velho carburador que acompanhou praticamente todo o processo de evolução automotiva, já não supria as necessidades dos novos veículos. Foi então que começaram a ser aprimorados os primeiros sistemas de injeção eletrônica de combustível, uma vez que desde a década de 50 já existiam sistemas "primitivos", para aplicações específicas.
Para que o motor tenha um funcionamento suave, econômico e não contamine o ambiente, ele necessita receber a perfeita mistura ar/combustível em todas as faixas de rotação. Um carburador, por melhor que seja e por melhor que esteja sua regulagem, não consegue alimentar o motor na proporção ideal de mistura em qualquer regime de funcionamento. Os sistemas de injeção eletrônica têm essa característica de permitir que o motor receba somente o volume de combustível que ele necessita.
Mais do que isto, os conversores catalíticos - ou simplesmente catalizadores - tiveram papel decisivo no desenvolvimento de sistemas de injeção eletrônicos. Para que sua eficiência fosse plena, seria necessário medir a quantidade de oxigênio presente no sistema de exaustão e alimentar o sistema com esta informação para corrigir a proporção da mistura. O primeiro passo neste sentido, foram os carburadores eletrônicos, mas cuja difícil regulagem e problemas que apresentaram, levaram ao seu pouco uso.
Surgiram então os primeiros sistemas de injeção single-point ou monoponto, que basicamente consistiam de uma válvula injetora ou bico, que fazia a pulverização do combustível junto ao corpo da borboleta do acelerador. Basicamente o processo consiste em que toda vez que o pedal do acelerador é acionado, esta válvula (borboleta), se abre admitindo mais ar. Um sensor no eixo da borboleta, indica o quanto de ar está sendo admitido e a necessidade de maior quantidade de combustível, que é reconhecida pela central de gerenciamento e fornece o combustível adicional.
Para que o sistema possa suprir o motor com maiores quantidades de combustível de acordo com a necessidade, a linha de alimentação dos bicos (injetores) é pressurizada e alimentada por uma bomba de combustível elétrica, a qual envia doses maiores que as necessárias para que sempre o sistema possa alimentar adequadamente o motor em qualquer regime em que ele funcione. O excedente retorna ao tanque. Nos sistemas single point a alimentação é direta ao bico único. No sistema multi-point, em que existe um bico para cada cilindro, localizado antes da válvula de admissão, existe uma linha de alimentação única para fornecer combustível para todos os injetores.
Seja no caso de sistemas single-point ou multi-point, os bicos injetores dosam a quantidade de combustível liberada para o motor pelo tempo em que permanecem abertos. As válvulas de injeção são acionadas eletromagneticamente, abrindo e fechando através de impulsos elétricos provenientes da unidade de comando. Quando e por quanto tempo devem ficar abertas estas válvulas, depende de uma série de medições feitas por diversos sensores distribuídos pelo veículo. Assim, não são apenas o sensor no corpo da borboleta e a sonda lambda que determinam o quanto de combustível deve ser liberado a mais ou a menos, mas também os itens que se seguem:
UNIDADE CENTRAL DE INJEÇÃO - Também chamado “corpo de borboleta” engloba vários componentes e sensores. Montado no coletor de admissão, ele alimenta os cilindros do motor. Na unidade central de injeção encontram-se a válvula de injeção, o potenciômetro da borboleta, o atuador de marcha lenta, o regulador de pressão e o sensor de temperatura do ar.
SONDA LAMBDA - Funciona como um nariz eletrônico. A sonda lambda vai montada no cano de escape do motor, em um lugar onde se atinge uma temperatura necessária para a sua atuação em todos os regimes de funcionamento do motor. A sonda lambda fica em contato com os gases de escape, de modo que uma parte fica constantemente exposta aos gases provenientes da combustão e outra parte da sonda lambda fica em contato com o ar exterior. Se a quantidade de oxigênio não for ideal em ambas as partes, será gerada uma tensão que servirá de sinal para a unidade de comando. Através deste sinal enviado pela sonda lambda, a unidade de comando pode variar a quantidade de combustível injetado.
SENSOR DE PRESSÃO - Os sensores de pressão possuem diferentes aplicações. Medem a pressão absoluta no tubo de aspiração (coletor) e informam à unidade de comando em que condições de aspiração e pressão o motor está funcionando, para receber o volume exato de combustível.
POTENCIÔMETRO DA BORBOLETA - O potenciômetro da borboleta de aceleração está fixado no corpo da borboleta e é acionado através do eixo da borboleta de aceleração. Este dispositivo informa para a unidade de comando todas as posições da borboleta de aceleração. Desta maneira, a unidade de comando obtém informações mais precisas sobre os diferentes regimes de funcionamento do motor, utilizando-as para influenciar também na quantidade de combustível pulverizado.
MEDIDOR DE MASSA DE AR - O medidor de massa de ar está instalado entre o filtro de ar e a borboleta de aceleração e tem a função de medir a corrente de ar aspirada. Através dessa informação, a unidade de comando calculará o exato volume de combustível para as diferentes condições de funcionamento do motor.
MEDIDOR DE FLUXO DE AR - Tem como função informar à unidade de comando a quantidade e a temperatura do ar admitido, para que tais informações influenciem na quantidade de combustível pulverizada. A medição da quantidade de ar admitida se baseia na medição da força produzida pelo fluxo de ar aspirado, que atua sobre a palheta sensora do medidor, contra a força de uma mola. Um potenciômetro transforma as diversas posições da palheta sensora em uma tensão elétrica, que é enviada como sinal para a unidade de comando. Alojado na carcaça do medidor de fluxo de ar encontra-se também um sensor de temperatura do ar, que deve informar à unidade de comando a temperatura do ar admitido durante a aspiração, para que esta informação também influencie na quantidade de combustível a ser injetada.
ATUADOR DA MARCHA LENTA - O atuador de marcha lenta funciona tem a função de garantir uma marcha lenta estável, não só na fase de aquecimento, mas em todas as possíveis condições de funcionamento do veículo no regime de marcha lenta. O atuador de marcha lenta possui internamente duas bobinas (ímãs) e um induzido, onde está fixada uma palheta giratória que controla um “bypass” de ar. Controlado pela unidade de comando, são as diferentes posições do induzido, juntamente com a palheta giratória, que permitem uma quantidade variável de ar na linha de aspiração. A variação da quantidade de ar é determinada pelas condições de funcionamento momentâneo do motor, onde a unidade de comando, através dos sensores do sistema, obtém tais informações de funcionamento, controlando assim o atuador de marcha lenta.
SENSOR DE TEMPERATURA - Determina o atingimento da temperatura ideal de funcionamento e corrige a quantidade de mistura enviada ao motor.
SENSOR DE VELOCIDADE DO MOTOR - Este sensor determina a que rotação o motor opera instantaneamente. Entre outras razões, geralmente esta leitura é cruzada com a dos aceleradores eletrônicos para determinar a "vontade" do motorista e dosar as quantidades necessárias de mistura, de acordo com as curvas de torque e potência ideais do motor.
A evolução dos sistemas de injeção de combustível, possibilitou não apenas as características e vantagens acima descritas, como também propiciou a incorporação do sistema de ignição. Desta forma os modernos sistemas de injeção, também são responsáveis pelo geranciamento do ponto de ignição. Alguns dos principais itens nesta tarefa, são:
SENSOR DE ROTAÇÃO - Na polia do motor está montada uma roda dentada magnética com marca de referência. A unidade de comando calcula a posição do virabrequim e o número de rotações do motor, originando o momento correto da faísca e da injeção de combustível.
SENSOR DE DETONAÇÃO - Instalado no bloco do motor, o sensor de detonação converte as vibrações do motor em sinais elétricos. Estes sinais permitem que o motor funcione com o ponto de ignição o mais adiantado possível, conseguindo maior potência sem prejuízo para o motor.
BOBINAS PLÁSTICAS - As bobinas plástica têm como função gerar a alta tensão necessária para produção de faíscas nas velas de ignição, como as tradicionais bobinas asfálticas. Dimensões mais compactas, menor peso, melhor resistência às vibrações, mais potência, são algumas das vanta-gens oferecidas pelas bobinas plásticas. Além disso, as bobinas plásticas possibilitaram o aparecimento dos sistemas de ignição direta, ou seja, sistemas com bobinas para cada vela ou par de velas, eliminando dessa forma a necessidade do distribuidor. Com suas características inovadoras, as bobinas plásticas garantem um perfeito funcionamento dos atuais sistemas de ignição, em função da obtenção de tensões de saída mais elevadas.
Vale salientar que tanto para o sistema de injeção, como o de ignição, a lista de componentes (sensores e atuadores), costuma ser um tanto mais extensa e que varia tanto de acordo com o fabricante como também de um modelo para outro. Sistemas mais recentes e sofisticados podem conter mais de uma centena de elementos e realizar outra centena de operações, interagindo com o sistema de ar-condicionado, direção hidráulica, câmbio automático, controles de tração e de estabilidade, entre outros.
O gerenciamento de todas as leituras efetuadas pelos diversos sensores, de forma a determinar basicamente quando e em que quantidades o combustível deve ser fornecido ao motor e, em que momento deve ocorrer a faísca (nos sistemas que incorporam a ignição), fica a cargo da ECU (Eletronic Control Unit), ou Unidade de Controle Eletrônico. Para tanto, utiliza-se de um programa que visa "decidir" o que fazer em cada situação e de acordo com a "vontade" do motorista, visando proporcionar o melhor rendimento possível, dentro de parâmetros adequados de consumo e de poluição.
Polias Reguláveis
Apesar de ser um componente razoavelmente simples e barato, conseguir os resultados adequados requer um estudo cuidadoso e detalhado de diversos fatores. É importantíssimo se ter em mente que a aplicação incorreta dos princípios tratados a seguir pode, dependendo do caso, não só piorar o desempenho do seu motor, como até mesmo determinar sua quebra. Para que mesmo os leigos também possam beneficiar-se da aplicação e entender o procedimento mais adequado ao seu caso, é vital começarmos nosso encontro explicando um pouco o papel que uma engrenagem de comando de válvulas (peça ou peças que iremos substituir), tem no bom funcionamento do motor.
A engrenagem (ou polia) do comando, como o nome faz supor, é a peça responsável pela rotação do comando de válvulas, coordenando e sincronizando a abertura e o fechamento destas em relação ao movimento dos pistões.
O momento exato (timing) em que as válvulas se abrirão ou fecharão é o que, entre outros fatores, irá determinar as características de torque e potência do motor. No projeto original de um modelo, este timing é fixo e determinado de forma a se obter o melhor compromisso entre torque e potência em uma ampla faixa de rotações. Os motores dotados de sistemas de comando variáveis (Honda VTec, BMW Double Vanos, Toyota VVTi, entre outros) são capazes de alterar não apenas esse ponto, como também o tempo (ou intervalo de tempo) em que as válvulas permanecerão abertas.
O principal objetivo desses sistemas é fazer com que os picos de torque e potência, ou as suas curvas, se modifiquem conforme as exigências de condução. As tecnologias mais eficientes conseguem não apenas modificar essas curvas, mas até mesmo suas grandezas. Na nossa "receita" iremos substituir a polia original (e fixa) de fábrica por uma regulável, de modo que possamos mudar o momento de abertura das válvulas, obviamente sem o benefício que os sistemas citados nos dão ao fazê-lo de forma dinâmica, ou seja, com o motor em funcionamento. Outra característica que não alteraremos é o intervalo de tempo que as válvulas permanecerão abertas.
Em primeira análise, o que ocorre ao se adiantar ou atrasar uma polia é a alteração da quantidade de mistura que entra na câmara. Várias situações ocorrerão em função dos ajustes que iremos fazer, bem como do tipo de motor (características de desempenho) onde serão feitas as alterações. Isso acontece porque, por exemplo, ao se atrasar a polia, as válvulas de admissão abrirão mais tarde (em relação ao timing original) em um ponto em que o pistão tem mais velocidade e, portanto, aspira mais ar/combustível.
Em um caso extremo de atraso - onde as válvulas ficam abertas até o PMI (Ponto Morto Inferior) -, além da mistura ser aspirada durante o momento de maior velocidade do pistão, uma quantidade adicional é introduzida por inércia. Repare que o princípio por trás disso é basicamente melhorar a EV (Eficiência Volumétrica) do motor ou, em outras palavras, aumentar a capacidade do motor em admitir mistura.
Mas a coisa não é tão simples assim. Na situação descrita acima, as variações possíveis em razão da velocidade da admissão irão determinar, entre outros, os níveis de turbulência e a natureza do fluxo aspirado, o que é vital para a forma como a queima irá ocorrer dentro da câmara (mais ou menos uniforme e mais ou menos controlada). Outro aspecto a ser avaliado é a forma como uma mistura é admitida em função da rotação do motor. Conforme se elevam as rotações, a eficiência aumenta até um ponto limite, caindo a partir dai. Essas faixas de rotação são onde se dão os regimes de máximo torque e potência.
Bem, nesse ponto já possível ao leitor observar que há uma série extensa de critérios a serem observados e seguidos, a fim de se obter os resultados desejados. A princípio, há duas situações principais e básicas possíveis: ou você tem um motor SOHC (Single Over Head Camshaft) ou DOHC (Double Over Head Camshaft).
Motores SOHC
Comecemos pelo caso mais simples. Nesse motor há apenas um comando (e, portanto, uma polia) que controla as válvulas de admissão e de escape, simultaneamente. Essa é a opção mais simples e com o menor número de variáveis, mas que, por outro lado, é a que oferece menos possibilidades de ajustes e ganhos. As limitações nos casos de comandos SOHC são determinadas pelas as alterações no timing de abertura das válvulas, que afetam tanto as de adimissão quanto as de escape, devido ao controle único.
Basicamente uma polia regulável pode ser ajustada para adiantar ou atrasar o momento em que ocorre a abertura das válvulas, com resultados que podem variar justamente em função de adiantamento ou atraso do timing. Via de regra, se o que você quer é um aumento do torque em baixos e médios regimes de rotação, a fim de melhorar as acelerações, então deve-se adiantar a polia alguns graus. Se, por outro lado, você quer privilegiar a potência em alta, o procedimento é o inverso, ou seja, retardar alguns graus no ajuste da polía.
Bem, algumas considerações devem ser feitas em relação a esses procedimentos:
Muitos motores não têm giro livre, ou seja, alterar em muitos graus a sincronização entre o movimento dos pistões e válvulas pode significar uma colisão entre essas peças.
Os ganhos obtidos - tanto em termos de torque, como de potência - variam em função de fatores como características do motor, o quanto da gradação foi alterado, ajustes adicionais, mecanismos de preparação adicionais, etc.
Esta receita, em alguns casos, é quase obrigatória, como na instalação de comandos "bravos". Em motores que receberam comandos com duração muito acentuada, normalmente é indicado a colocação de uma polia ajustável para acertar o timing deste em relação ao movimento dos pistões, diminuindo ou corrigindo o excesso de irregularidades típicas no funcionamento de motores com essa preparação. É o conhecido enquadramento de comando.
É indicado que o adiantamento ou retardamento da polia seja executado em intervalos de 1 grau, com o veículo em um dinamômetro, para que se possa comprovar efetivamente como se dão os ganhos. Essa regulagem deve ser feita por um mecânico/preparador experiente, pois, em alguns motores, os resultados podem ser desastrosos.
Há de se ter em mente que, dependendo da gradação usada e da concepção do motor, estaremos indiretamente alterando a taxa de compressão. Portanto, é adequado verificar esse item.
Nos casos em que se utilizam recursos de sobre-alimentação (turbo, blower, compressor), o enfoque deve ser dado com o objetivo de se melhorar a exaustão dos gases de escape, uma vez que o fluxo extra é garantido pelo mecanismo de sobre-alimentação. Além disso, pode ser prejudicial à vida útil do motor taxá-lo demasiadamente.
Esse tipo de "veneno" pode ter seus resultados potencializados se outras regulagens forem feitas e, dependendo do caso, estas são necessárias, como acerto do ponto de ignição, regulagem do carburador, remapeamento da injeção, entre outras.
Motores DOHC
Esse é o caso em que existem mais possibilidades de regulagem, proporcionando maiores ganhos e mais beneficios. Porém, justamente por isso requer mais cuidados na sua aplicação. Note que nem todo motor multivalvulado (mais do que uma válvula de admissão e uma de escape por cilindro) é DOHC, como os Honda Accord mais antigos. E nem todo motor de duas válvulas por cilindro é SOHC, como no caso do Tempra 8V!
Bem, em motores DOHC existem dois comandos, um para acionamento das válvulas de admissão e outro para as de escape. Ou seja, nesse caso serão necessárias duas polias. Por essa característica, as combinações de gradações são amplas, podendo até mesmo adiantar uma polia e atrasar a outra.
Dentro dessa última possibilidade uma das regulagens que se pode fazer é o chamado Overlap (sobreposição). Basicamente consiste em adiantar o comando de admissão e atrasar o de escape, de modo que as válvulas de saída ainda não tenham fechado quando as de entrada estiverem se abrindo.
O efeito conseguido é um melhor esvaziamento dos gases da combustão e uma melhor aspiração da mistura que está entrando, colocando maior vácuo na câmara. Mais mistura, mais potência.
Mas nem tudo no Overlap é benefício. Dependendo da geometria e dos ângulos das válvulas, das câmaras e da cabeça dos pistões, parte da mistura ar/combustível poderá estar sendo escoada diretamente para o sistema de exaustão, bem como parte dos gases de queima poderão permanecer dentro da câmara. Com as elevadas temperaturas a que o sistema de exaustão pode operar, você terá queimas (e explosões) nesse sistema. Não é preciso dizer que, se isso ocorrer, haverá prejuízo no desempenho e até mesmo quebras.
Como ocorre nos SOHC, alguns motores DOHC também não têm giro livre. Assim, essa situação pode não ser possível, sob pena dos pistões baterem nas válvulas, uma vez que, nessa condição, o pistão estará em PMS (Ponto Morto Superior) ou muito próximo dele.
Qualquer que seja a combinação realizada tenha em mente que sempre se deve evitar a situação limite de máximo adiantamento da exaustão e máximo atraso na admissão. A razão disso é que, na maioria dos casos, isso significa fazer o motor operar com perda de trabalho, ou seja, os pistões poderão estar se deslocando com a câmara "fechada" e, portanto, com resistência mecânica.
Nesse caso também nem tudo é absolutamente verdade e podem existir situações em que isso seja adequado. Justamente, pelo vácuo criado no movimento descendente do pistão com as válvulas ainda fechadas, quando o sistema de admissão se abre, a aspiração se dá de forma mais intensa e violenta. Em baixas rotações isso pode ser especialmente benéfico, uma vez que, nesse regime, um motor convencional aspira a mistura de forma mais lenta e menos turbulenta. Aumentar a turbulência desse fluxo facilitaria o enchimento em baixa. Portanto, esse é um bom recurso quando se quer melhorar o rendimento em baixas rotações.
Por operar com independência de regulagens para os dois comandos é bem mais fácil conseguir nos motores DOHC melhoras tanto nos níveis de torque como de potência, assim como curvas mais adequadas aos requisitos de pilotagem que se quer ou precise. Mas então por que os carros já não vem de fábrica com essas regulagens? Porque, entre outras razões, o projeto da montadora também leva em consideração durabilidade do motor, consumo e emissão de poluentes, aspectos que certamente serão alterados com essa receita.
Além desses cuidados, todas as considerações feitas a respeito da instalação de polias reguláveis em motores SOHC, também devem ser observadas no caso dos DOHC!
Independentemente do tipo de comando que se tenha, há que se pensar que de nada adianta privilegiar admissão, exaustão ou ambos, objetivando-se melhoras no desempenho, se o carro permanecer com sistemas restritivos. Assim filtros, bicos injetores, coletores de admissão e escape, escapamentos, abafadores e catalizadores, podem limitar os ganhos possíveis com essa receita.
Outro aspecto fundamental é a escolha da marca e modelo de polia a ser empregado. Existem no mercado uma variedade delas. As diferenças vão desde quantidade e tipo de material empregados até formas de fixação. No que diz respeito a materiais, opte pelas mais leves e resistentes, para diminuir a inércia do conjunto. A preocupação com a fixação (travagem da polia após regulagem) é particularmente importante, pois as vibrações do motor e o próprio movimento do mecanismo podem provocar deslizamento da polia, em geral para posição de atraso. Não é necessário dizer que a conseqüência disso pode ser desastrosa.
Além disso, as boas marcas contém manuais que orientam sobre a sua correta instalação e trazem até mesmo o torque que deve ser aplicado aos parafusos de travagem. Nas peças em que não haja certeza da eficácia quanto a esse quesito deve-se utilizar trava-roscas nos parafusos, após se encontrar o ponto ideal. Alguns fabricantes (marcas importadas) disponibilizam até mesmo um software para remapeamento da injeção eletrônica, adequando-a às novas características de "respiração" do motor.
Por último, sempre antes de realizar qualquer alteração, consulte um preparador experiente para saber das melhorias que podem ser conseguidas em seu caso e das conseqüências de tais modificações. Não recomendamos que você mesmo efetue essa ou quaisquer outras receitas, a não ser que tenha total conhecimento do que está fazendo. No mais, desfrute do "novo" motor!
Filtros de Ar
O papel do filtro de ar é vital não apenas do ponto de vista de rendimento do motor, como também está intimamente ligado à sua durabilidade. Isto se justifica, pelo fato dele reter todas impurezas e partículas contidas no ar, que se atingirem a câmara de combustão, podem danificar o motor. Um problema que caracteriza bem sua importância, é que um filtro de ar sujo pode provocar aumento de consumo e queda de desempenho do veiculo. Portanto, sempre verifique o estado geral do componente. Em média, a autonomia é de 10 mil km quando se trafega no asfalto e 5 mil km na terra.
O mais indicado para um bom aproveitamento, é utilizar o filtro de ar esportivo em um carro com um certo grau de preparação, embora sua utilização não esteja restrita a esta classe de veículos.
O sistema de admissão de um carro original é bastante simples e, concebido de acordo com as especificações de funcionamento do motor em seu projeto original, que deve contemplar tanto desempenho, como durabilidade e consumo. Justamente em razão disto, este sistema é um tanto restritivo no que diz respeito à captação de ar. Usando esta premissa, algumas pessoas erroneamente retiram o filtro de ar pensando que o desempenho do carro vai melhorar. Mas, ao contrário, a retirada do filtro pode até mesmo piorar o rendimento e trazer sérios riscos ao motor. Toda a impureza do ar é aspirada pela admissão e algo pode se alojar no carburador/injeção e câmara de combustão. Isso na melhor das hipóteses, provoca desregulagens freqüentes no sistema de alimentação.
Os veículos equipados com injeção eletrônica TBI, o chamado corpo de borboleta, também podem apresentar problemas de funcionamento por causa do acumulo de sujeira. Além disso, válvulas, pistões e cilindros estão sujeitos a inevitáveis danos. E o mais importante em primera análise: com a retirada do filtro, o desempenho do motor em geral piora. Em alguns raros casos podem haver ganhos de até 10%! Mas isso vale apenas para carros extremamente preparados que contam com elevados níves de potências e turbo-compressores.
A temperatura do ar admitido é outro fator determinante na obtenção de potência de um motor. Os sistemas originais de filtragem de ar podem não trazer os melhores resultados, mas foram desenvolvidos de maneira minuciosa pelas montadoras para cumprirem muito bem o seu papel, que é de captar ar frio, contribuir para menores níveis de emissão de poluentes, serem mais silenciosos e trazer economia de combustível. Por isso é prudente saber o que se está fazendo ao alterar o sistema de "respiro" do motor.
Quando o caso são carros com injeção injeção eletrônica, as consequências negativas da retirada do elemento filtrante, podem ser ainda piores. A explicação para isto é que os medidores (sensores) de fluxo e de massa de ar acabam sendo afetados, na medida em que podem realizar leituras erradas. A depender dos dados enviados a central eletrônica, você poderá ter tanto uma situação de mistura rica ou pobre. Em uma situação extrema - em ambos os casos - as cabeças dos pistões poderão até mesmo sofrer perfuração ou deterioração.Para conseguir resultados satisfatórios e, sobretudo confiáveis, procure por filtros de fabricantes consagrados e, cuja aplicação seja bem empregada. No mercado existe uma ampla gama de marcas, tanto nacionais como (e principalmente) importadas. Naturalmente, nem todos tem iguais padrões de eficiência e qualidade e sua utilização pode trazer resultados que variam de caso para caso. Infelizmente, os conjuntos importados e mais caros são, via de regra, mais eficientes e confiáveis. Confira alguns tipos dos modelos produzidos fora do Brasil:
· Cold Air Intake (CAI) - Sistema de admissão de ar frio com filtro esportivo e cano longo; é o mais comum. A vantagem deste tipo, vem do fato do comprimento do cano, que tanto é benéfico para ajuste da posição do filtro, com em geral possibilita posicionar a captação em um ponto mais frio dentro do cofre do motor.
· Short Ram - Parecido com o CAI, tem um cano mais curto. A vantagem deste tipo, é ao usar um cano mais curto produz um fluxo ligeiramente mais intenso e menos turbulento.
· Cold Air Box - Sistema semelhante ao original, porém com maior vazão. Este sistema é um dos que pode oferecer melhores resultados de adequadamente dimensionado para as características de seu motor. Aqui, é importante um estudo de mecânica dos fluidos, do contrário o melhor ajuste/dimensionamento, passa a ser meramente empírico (baseado em tentativa e erro, ou experimentação).
Quanto menor e menos tortuoso o cano, melhor será o resultado. A maioria deles trazem especificado na caixa o volume de ar aspirado e comparação ao sistema original.
Na verdade, a "mágica" é bem simples. O que acontece é que os filtros esportivos são capazes de suprir o motor com doses maiores de ar. Assim o sistema de alimentação e mistura de combustível pode fornecer doses correspondentemente maiores. Assim, mais ar/combustível dentro da câmara, explosões mais "potentes"! Observe que preparações mais extensivas e que não levam em consideração este fator, estarão inevitavelmente comprometidas.
Carros com sistema de injeção eletrônica de combustivel (em geral) são capazes de se adequar à maior quantidade de ar. Isso quer dizer que você não precisa fazer ajustes. Mas vale lembrar, que dependendo do quanto a mais de ar será admitido, outros ajustes devem necessariamente ser realizados. De nada adianta o motor dispor de todo ar possível, se o sistema de injeção não puder suprir com quantidades correspondentes de combustível. Nestes casos bicos de injeção auxiliares ou de maior vazão, assim como bombas de combustível, sistema de ignição e até mesmo remapeamento da central podem ser exigidos. Em casos mais simples, depois de algum tempo, o próprio sistema reprograma-se e começa a injetar mais combustível para que a queima fique perfeita.
Nos veículos mais antigos, dotados de carburador, é necessária a troca do venturi e o aumento da giclagem para melhorar a vazão de combustível. Também como no caso dos "injetados", situações extremas podem demandar carburadores dimensionalmente maiores.
Antes da instalação do novo sistema, é preciso avaliar o melhor local de colocação para se extrair ar frio no interior do compartimento do motor. Alguns cofres de motor têm um projeto bastante reduzido ou ainda mal ventilados. Para solucionar esse problema pode-se colocar tomadas de ar no capô, através dos famosos scoops, ou nas laterais do pára-lama. A procura da região mais ventilada, além do benefício da menor temperatura, também contribui por ser a que tem maiores volumes de ar, facilitando a aspiração do mesmo. Quanto mais ar frio o motor captar, melhor será sua performance.
Em carros com motores originais, as vantagens são pequenas e sutis e, muitas vezes não justifica o investimento. A colocação do um sistema esportivo de admissão, por outro lado, não só produz melhores resultados em carros com algum nível de preparação, como podem potencializá-lo, sobretudo em veículos turbos. A melhor receita para quem tem um carro original é a contra-mão, ou seja, ao invés de privilegiar apenas a admissão, retrabalha-se o sistema de escape, instalando um sistema mais livre do tipo 4X1, para aliviar as saídas dos gases e a adoção de um comando de válvulas com maior duração, junto com a colocação de um sistema esportivo de admissão, mas este é assunto para outro artigo.
Veículos com turbo também podem e devem ter filtro de ar esportivo. As mesmas regras e considerações feitas para os carros aspirados, vale para turbinados. Só que, nesse caso, há outro agravante no fato de apenas retirar-se o sistema filtrante: a sujeira aspirada também vai comprometer a vida útil da turbina. Mais um ponto importante: os sistemas esportivos são mais práticos e duráveis em relação aos originais. Para filtros nacionais esportivos os preços variam entre R$ 50 e R$ 200. Os kits importados chegam a custar cinco vezes mais, dependendo da marca do filtro e do carro. Por isso são mais confiáveis e garantem melhores resultados. Portanto, quando se decidir pela instalação de um sistema de admissão esportivo, pesquise e procure por profissionais qualificados que entendam do assunto para que seu carro não fique com um desempenho pior, ou até mesmo quebre.
Taxa de Compressão
Vamos começar dando algumas dicas importantes para que você não tenha nenhum tipo de prejuízo com o seu motor. Vale lembrar que o aumento da taxa de compressão não é regra para todos os tipos de veneno. Por exemplo, para carros turbinados essa receita não vale. Quando falamos de carros "ENVENENADOS", mas de aspiração natural, ou seja, carros preparados, mas sem nenhuma sobre-alimentação como, turbo, blower ou compressor, o aumento da taxa de compressão é de fundamental importância, principalmente se você escolher o álcool como combustível. Estamos salientando este aspecto, porque supomos que seu carro seja movido à gasolina e dependendo do tipo de cabeçote e de quantos milímetros ele for rebaixado, você vai poder andar com álcool ao invés de gasolina.
Por estas entre outras razões, não basta apenas rebaixar o cabeçote para que o carro possa andar com álcool ao invés de gasolina. Antes de tudo é preciso saber de que tipo de motor estamos falando, se é um motor antigo, se é um motor moderno, se tem 4, 6 ou 8 cilindros e assim por diante. Se for um motor de concepção antiga a transformação para álcool pode ser praticamente impossível.
Falamos de impossibilidade, pois em geral esses motores têm uma taxa de compressão muito baixa e para conseguir-se o aumento necessário para que o motor possa funcionar com álcool, dependendo do tipo de cabeçote, seria necessário rebaixá-lo muito para alcançar a taxa ideal. Observe que não se tratam de motores que eram movidos a gasolina e passaram a rodar com álcool depois da colocação de um kit turbo. São assuntos completamente diferentes e que abordaremos em breve, quando o assunto for carros turbinados.
O que se trata aqui é da taxa de compressão ideal para que um carro rode com álcool, que é de aproximadamente 12:1, com pequenas variações conforme a tecnologia empregada no motor. Isso não quer dizer que um carro que não possuir essa taxa não vá rodar com o álcool, mas que o ideal e o correto seria que ele rodasse com essa taxa ou maior ainda, podendo chegar a 14:1. É certo que os carros movidos à gasolina mas que possuem uma taxa de compressão baixa - como os carros antigos - se tivessem a taxa aumentada, seu desempenho seria bem melhor. O fato em parte se explica, pois antigamente a nossa gasolina possuía uma octanagem bem menor que hoje. Mas como já adiantamos, tudo tem que ser pensado, pois se o aumento for muito grande provavelmente você terá problemas como "batidas de pino".
Já que alertamos sobre alguns dos principais problemas, vamos ao passo seguinte que é definir o quanto você vai rebaixar o cabeçote. Bem isso é um assunto que também vai depender do estado em que se encontra o cabeçote que está montado no motor. Imaginemos que seu carro não foi comprado 0 Km e que seu motor sofreu um aquecimento no passado, tendo esse cabeçote recebido um passe ou, por exemplo, que tenha recebido algum tipo de preparação. Neste caso é fundamental checar o quanto esse cabeçote foi rebaixado para não exceder o limite. Bem, definindo todos esses itens e verificada a viabilidade do trabalho, o ideal é rebaixar entre 0,5 mm e no máximo 2,0 mm dependendo do modelo do cabeçote e do ganho que se pretende. Alguns carros modernos e com cabeçotes multi-válvulas não possuem uma variação tão grande assim, portanto fique atento.
Lembre-se que esses valores somados ao trabalho no cabeçote, que abordamos na edição passada, mais a troca do comando de válvulas por um mais esportivo, e o acerto da carburação ou a sua substituição, assim como o trabalho feito no corpo de borboleta e a mudança do chip de injeção (nos veículos dotados de injeção), fazem com que o ganho de potência seja bem grande e em alguns casos podendo-se superar os 100% de aumento, isso tudo sem o uso de turbo, nitro (NOS) ou qualquer forma de sobre-alimentação. Por outro lado, todas estas medidas necessitam de um grande investimento, além de tornar a condução do veículo bastante cansativa e difícil, restringindo-o à provas de arrancada ou outras competições.
O ponto realmente crítico no trabalho de rebaixamento de cabeçote, consiste em determinar o quanto deverá ser retirado de material do cabeçote. Para tanto, siga as etapas abaixo:
1 - Estando o motor com o cabeçote desmontado, determine o volume do cilindro com o pistão no ponto morto inferior. Não confie em medidas teóricas encontradas em revistas ou manuais, pois como já dissemos se o seu veículo não for 0 Km pode ter sofrido alterações. Meça com um paquímetro o diâmetro interno de um dos cilindros, sua profundidade e a espessura da junta de cabeçote nova, tudo em milímetros com precisão de pelo menos duas casas decimais, utilizando a fórmula abaixo:
Volume Cilindro = [( Diâmetro² x 3,1416 ) / 4 ] x (Profundidade + Espess. da Junta)
2 - Feito isto, coloque o cabeçote sobre uma bancada com as câmaras de combustão voltadas para cima e as válvulas de admissão e escape fechadas, e com auxílio de um nível calce-o para que fique 100% plano. Coloque uma das velas de ignição na câmara que for medida, enchendo-a com fluído hidráulico até transbordar. Depois faça o nivelamento com uma régua de aço. A seguir retire o fluído com uma seringa de injeção, colocando-o numa proveta graduada, descobrindo desta forma o volume da câmara de combustão.
Caso você tenha certeza de que seu motor não sofreu alterações em relação às especificações originais de fábrica e tiver em mãos dados precisos da taxa de compressão e volume do cilindro, pode usar a seguinte fórmula para calcular o volume da câmara:
Volume Câmara = ( Volume Cilindro) / (Taxa Compressão - 1)
3 - Agora vamos determinar qual deverá ser o volume da câmara de combustão para a nova taxa de compressão que se deseja obter:
Novo Volume Câmara = Volume Cilindro / (Nova Taxa de Compressão - 1 )?
4 - Finalmente, pegue a proveta graduada e coloque novamente o fluido hidráulico até atingir o volume obtido no cálculo acima. Despeje o conteúdo na câmara de combustão, e com o paquímetro, meça a distância que falta para o fluido chegar à superfície do cabeçote, com a maior precisão que puder. A medida obtida representa o quanto deverão ser rebaixados os cabeçotes. Espere medidas pequenas, de 0,5 a 2 mm. Medidas muito maiores que 2 mm provavelmente estarão erradas e, neste caso refaça todas as contas. Medidas menores que 0,5 mm indicam cabeçotes que já foram rebaixados, ou motores que já trabalham com taxas de compressão mais altas, portanto, remonte tudo e esqueça o assunto.
5 - Agora, é só enviar o cabeçote para a retífica, indicando o quanto deverá ser rebaixado. Tendo chegado a este ponto e se certificado de que todos os cálculos estão corretos, não se deixe influenciar por mecânicos que afirmem que você não precisa fazer nenhum cálculo e que podem determinar sem nenhuma conta o valor que você deverá rebaixar. Use o bom senso, e lembre-se de que os métodos científicos sempre são mais confiáveis. Na dúvida, não faça o rebaixamento, é melhor ter um carro original funcionando, do que um envenenado quebrado.
Motor Quatro Tempos - Funcionamento
Nesta matéria falaremos sobre os quatro tempos de um motor de combustão interna.
Para entendermos como funcionam os quatro tempos do motor primeiramente precisamos entender como funciona um motor de combustão interna.
O principio básico de um motor a combustão interna é colocar uma pequena quantidade de combustível (gasolina, álcool, diesel etc.) e queimá-lo, gerando uma quantidade enorme de energia em forma de calor e de gases em violenta expansão. Ao se criar um ciclo que permita controlar e disparar essas explosões milhares de vezes pode-se utilizar essa energia para movimentar um eixo e uma roda.
Trata-se de uma máquina termodinâmica que transforma calor em movimento, chamada motor.
Simplificando, o motor suga uma quantidade de mistura ar/combustível e a comprime com o pistão dentro do cilindro, depois dispara uma faísca no momento exato, incendiando a mistura, a queima do combustível nessas condições causa um aumento de temperatura e pressão. Essa energia empurra os pistões que através das bielas fazem girar o virabrequim, ao final os gases queimados são expelidos pelo escapamento e o ciclo recomeça. O controle dos tempos é feito através do comando de válvulas e de ignição.
O quatro tempos de um motor são:
- Admissão
- Compressão
- Combustão
- Escape
1° Tempo - Admissão.
O pistão começa no PMS (Ponto Morto Superior). A válvula de admissão abre e o pistão desce para o PMI (Ponto Morto Inferior), sugando a mistura ar/combustível devido ao aumento do volume do cilindro e conseqüentemente queda de pressão em seu interior, ao final a válvula de admissão é fechada.
2° Tempo - Compressão.
A válvula de admissão fecha, e o pistão sobe do PMI (Ponto Morto Inferior) de volta ao PMS (Ponto Morto Superior), comprimindo a mistura e aumentando a sua eficiência para a combustão. As válvulas de admissão e escape estão fechadas.
3° Tempo - Combustão.
As válvulas de admissão e escape continuam fechadas. No momento certo, o sistema de ignição envia eletricidade à vela de ignição, que dispara uma faísca. A mistura ar/combustível se incendeia, esquentando e expandindo seu volume, empurrando violentamente o pistão para baixo. Este é o único tempo que gera força, todos os outros são como parasitas, necessários para que o motor complete o ciclo. No final desse tempo, a válvula de escape abre.
4° Tempo - Escape.
Quando o pistão passa pelo PMI (Ponto Morto Inferior), a válvula de escape abre e o pistão sobe, empurrando os gases queimados para fora do ciclo. A válvula de admissão está fechada. Depois dessa "limpeza", o cilindro pode então ser novamente preenchido com mistura nova, recomeçando o ciclo.
Para entendermos como funcionam os quatro tempos do motor primeiramente precisamos entender como funciona um motor de combustão interna.
O principio básico de um motor a combustão interna é colocar uma pequena quantidade de combustível (gasolina, álcool, diesel etc.) e queimá-lo, gerando uma quantidade enorme de energia em forma de calor e de gases em violenta expansão. Ao se criar um ciclo que permita controlar e disparar essas explosões milhares de vezes pode-se utilizar essa energia para movimentar um eixo e uma roda.
Trata-se de uma máquina termodinâmica que transforma calor em movimento, chamada motor.
Simplificando, o motor suga uma quantidade de mistura ar/combustível e a comprime com o pistão dentro do cilindro, depois dispara uma faísca no momento exato, incendiando a mistura, a queima do combustível nessas condições causa um aumento de temperatura e pressão. Essa energia empurra os pistões que através das bielas fazem girar o virabrequim, ao final os gases queimados são expelidos pelo escapamento e o ciclo recomeça. O controle dos tempos é feito através do comando de válvulas e de ignição.
O quatro tempos de um motor são:
- Admissão
- Compressão
- Combustão
- Escape
1° Tempo - Admissão.
O pistão começa no PMS (Ponto Morto Superior). A válvula de admissão abre e o pistão desce para o PMI (Ponto Morto Inferior), sugando a mistura ar/combustível devido ao aumento do volume do cilindro e conseqüentemente queda de pressão em seu interior, ao final a válvula de admissão é fechada.
2° Tempo - Compressão.
A válvula de admissão fecha, e o pistão sobe do PMI (Ponto Morto Inferior) de volta ao PMS (Ponto Morto Superior), comprimindo a mistura e aumentando a sua eficiência para a combustão. As válvulas de admissão e escape estão fechadas.
3° Tempo - Combustão.
As válvulas de admissão e escape continuam fechadas. No momento certo, o sistema de ignição envia eletricidade à vela de ignição, que dispara uma faísca. A mistura ar/combustível se incendeia, esquentando e expandindo seu volume, empurrando violentamente o pistão para baixo. Este é o único tempo que gera força, todos os outros são como parasitas, necessários para que o motor complete o ciclo. No final desse tempo, a válvula de escape abre.
4° Tempo - Escape.
Quando o pistão passa pelo PMI (Ponto Morto Inferior), a válvula de escape abre e o pistão sobe, empurrando os gases queimados para fora do ciclo. A válvula de admissão está fechada. Depois dessa "limpeza", o cilindro pode então ser novamente preenchido com mistura nova, recomeçando o ciclo.
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