Estudamos até aqui diversos conceitos explorados pelas montadoras para aumentar o desempenho dos motores aspirados, mas é preciso lembrar que o ganho em desempenho é apenas uma das consequências do aumento da eficiência deste motor.
O aumento de eficiência proporciona ganhos em:
• desempenho;
• consumo de combustível;
• emissão de gases;
• tamanho do motor;
Vamos examinar resumidamente porque ocorrem estas melhorias:
Desempenho
Melhorado pelo melhor aproveitamento da mistura ar/ combustível, que resulta em uma combustão mais poderosa.
Consumo de combustível
O consumo de combustível é reduzido, pois é preciso menor quantidade de ar/combustível para se obter o mesmo desempenho.
Emissões de gases
Uma queima mais completa da mistura deixa sobrar menos resíduos de combustível não queimado (HC), e outros gases nocivos ao meio ambiente (como o Monóxido de Carbono - CO).
Tamanho do motor (Downsizing)
Motores mais eficientes precisam de menor capacidade cúbica e quantidade de material para desenvolver o mesmo desempenho de motores maiores menos eficientes.
Para obter maior eficiência, diversos conceitos são explorados:
• Redução de perdas por atrito;
• Redução de massa móvel sem perda de resistência;
• Pulverização do combustível;
• Gerenciamento do momento e intensidade da injeção de combustível e ignição;
O principal conceito explorado para melhorar a eficiência de um motor é a respeito do comportamento dos gases durante a admissão, compressão e escapamento. Nas matérias anteriores falamos sobre a fase de admissão.
Relembrando: durante a admissão, a velocidade e a turbulência do ar determinam qual será a capacidade de enchimento dos cilindros. Esses dois fatores são determinados pelos seguintes componentes:
• Coletor de admissão
• Comandos de válvulas
• Válvulas
Agora vamos às fases de compressão e escapamento
Compressão
O quanto os gases são comprimidos, antes da queima, é definido pela relação entre o volume total do cilindro mais o volume da câmara de combustão, dividido pelo volume da câmara de combustão. Esta relação é chamada de taxa de compressão.
Quanto maior a taxa de compressão, maior será o poder de combustão e melhor será a queima, porém a temperatura gerada na câmara também será maior. A taxa de compressão é altamente explorada nos novos motores, principalmente com tecnologia bi-combustível, por isso muitos utilizam injetores de óleo por baixo do pistão, na região da cabeça e anéis, com o intuito de arrefecê-los.
Um aumento da taxa de compressão desses motores pode provocar danos e mau funcionamento, por isso, convém que se tenha muita atenção quando for preciso realizar uma retífica e também convém que se saiba medir o valor dessa taxa.
Calculo da taxa de compressão
Meça com um paquímetro o diâmetro interno de um dos cilindros, sua profundidade e a espessura da junta de cabeçote nova, com precisão centesimal.
Coloque os valores encontrados na formula abaixo:
Volume Cilindro = [( Diâmetro² x 3,1416 ) / 4 ] x (Profundidade + Espess. da Junta)
Coloque o cabeçote sobre uma bancada com as câmaras de combustão voltadas para cima e as válvulas de admissão e escape fechadas.
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.
A taxa de compressão será:
TC = (Volume do cilindro + Volume da Câmara)/ Volume da Câmara
Escapamento
A restrição na saída dos gases após a combustão interfere na forma como a nova mistura irá entrar na câmara. Em baixas rotações, é importante que haja certa restrição, que irá provocar uma contrapressão dos gases de escapamento, impedindo a lavagem do cilindro, ou seja, a saída prematura da mistura durante o período de admissão, enquanto a válvula de escape ainda está aberta, já que a velocidade do motor é baixa.
Quando a rotação do motor é alta, é preciso que a velocidade de entrada da mistura na câmara também seja alta, por isso um escapamento com menor restrição permite que a velocidade dos gases de escape ajude a acelerar este processo.
É importante que todos os dutos do coletor de escapamento tenham a mesma restrição, por isso, hoje os coletores são feitos em chapas de aço, ao invés de ferro fundido.
Conclusão
Estes são conceitos básicos para que o reparador compreenda os sistemas que equipam os veículos modernos e que estão cada vez mais acessíveis.
