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Pessoal,
Mais um artigo do fundo do meu Baú. Muito bom para se escolher a taxa de compressão do motor e o casamento da mesma com o comando. Tanto que para um motor de 1800 com pistão 90,5 para o mesmo comando, se tem um resultado diferente para um 1800 com vira 78.
Boa leitura.
TAXA DE COMPRESSÃO DINÂMICA
Meu motor pode trabalhar como uma bomba de combustível?
Nota: Todo o texto foi tomado como base em um motor Chevy 350 – V8 americano – mas o estudo é muito interessante para nosso caso, influenciando muito na escolha do comando.
1 TAXAS DE COMPRESSÃO
Taxa de Compressão Dinâmica (TCD) é um conceito importante em motores de alto rendimento. Determinando qual o valor da taxa de compressão após o fechamento da válvula de admissão, proporciona uma informação valiosa de como o motor irá funcionar para um determinado comando e uma determinada octanagem do combustível.
A Taxa de Compressão (TC) de um motor é a relação entre o volume do total do cilindro e a câmara de combustão. Um cilindro com dez unidades de volume (volume que cabe dentro) e uma câmara de combustão com unidade de volume 1, a taxa de compressão será de 10:1. Esta taxa de compressão é geralmente referida como Taxa de Compressão Estática (TCE), sendo que ela é obtida a partir de todo o volume que se consegue colocar dentro de um cilindro, ou seja, do Ponto Morto Superior (PMS) ao Ponto Morto Inferior (PMI). Por outro lado, a Taxa de Compressão Dinâmica, utiliza a posição do pistão no momento em que a válvula de admissão está fechando logo após o PMI para determinar o volume que cabe dentro de um cilindro.
A diferença entre os dois tipos de taxa pode ser grande. Por exemplo, com um comando que fecha a válvula de admissão nos 70º DPMI (Depois do PMI), o pistão estará 0,9053” acima do PMI após o fechamento da válvula de admissão, considerando a biela original de um Chevy 350. Este fato mostra uma redução considerável no volume que cabe dentro do cilindro, levando a redução do comprimento da biela em aproximadamente 1”, reduzindo portanto a taxa de compressão. Está é a única diferença entre calcular a Taxa de compressão Estática e a Dinâmica. Todos os outros valores para calcular a taxa de compressão serão os mesmos. Importante, note que a TCD é sempre menor que a TCE.
A Taxa de Compressão Dinâmica não deve ser confundida com a pressão no cilindro. As pressões no cilindro mudam continuamente devido a muitos fatores, tais como RPM, desenho do coletor de admissão, volume do duto de admissão e sua eficiência, overlap, desenho do escape, duração das aberturas das válvulas, posição da borboleta e, muitos outros fatores. A Taxa de Compressão Dinâmica é obtida ou calculada de fatores puramente mecânicos e dependentes das dimensões envolvidas nos componentes do motor. Portanto, ao menos que seja utilizado um comando de válvulas variável, a Taxa de Compressão Dinâmica, tal como a Taxa de Compressão Estática, é constate e fixa quando o motor é fabricado e montado e não muda durante o funcionamento do motor.
Duas coisas importantes que devem ser lembradas:
• A TCD é geralmente menor que a TCE;
• A TCD não muda em nenhum instante durante o funcionamento do motor.
2 DETERMINADO O ENQUADRAMENTO (AJUSTE) DO COMANDO DE VÁLVULAS
Desde os primórdios dos motores de combustão interna a gasolina, engenheiros sabem que motores do ciclo Otto a quatro tempos tem sua taxa de compressão limitada, e, a qualidade do combustível utilizado que determina a taxa de compressão com a qual um motor pode operar. Entretanto, não é a Taxa de Compressão Estática que é importante e sim a taxa de compressão que o motor está proporcionado no funcionamento. A compressão da mistura não pode começar enquanto a válvula de admissão estiver aberta. A compressão se inicia de maneira branda antes que a válvula de admissão esteja completamente fechada. Embora não exista uma maneira fácil de determinar o ponto em que se inicia a compressão, este ponto pode ser determinado utilizando-se a duração completa do ciclo de admissão do comando de válvulas. Muitos fabricantes de comandos de válvulas utilizam o levante de 0,006” (para comandos com tuchos hidráulicos), entretanto, outros utilizam outros tipos de tuchos e válvulas, tendo fechado o valor de 0,004” como levante para enquadramento do comando. A duração com estes valores de levante geralmente é dita como duração de “enquadramento” (ajuste) do comando de válvulas (também pode ser chamada de duração real, visto que somente é considerado que se tem fluxo de mistura quando a válvula atinge os valores acima citados de levante). Embora se tenha os dois valores de duração, para o cálculo da TCD utilizaremos a duração total do comando, ou seja, desprezando-se os 0,004” para o enquadramento.
2.1 O caso especial para comando de válvulas com tucho mecânico
Quando se usa tuchos mecânicos para acionamento das válvulas geralmente se utilizam valores arbitrários para o valor do levante (geralmente 0,015” ou 0,020”), determinado pelo projetista como sendo uma boa aproximação do desenho do comando. Está especificação de levante geralmente não é a correta para qualquer desenho de comando. O correto valor de levante para determinar o valor de enquadramento do comando é representado pela fórmula da folga dividido pela relação do balanceiro mais o valor padrão de enquadramento ((folga)/(relação do balanceiro)+0,004”). Isto levará em conta a folga utilizada. Um comando de válvulas com uma folga de 0,026” (considerando uma relação de balanceiro de 1,5:1) deve ser medido e enquadrado a 0,02133” (0,026/1,5+0,004”=0,02133”). A folga no ajuste do balanceiro, com o correto ajuste do enquadramento a 0,020”, torna desta forma a duração um pouco menor que a duração total do comando de válvulas, pois se considera que a válvula já está aberta para se medir está duração. A questão é qual é a diferença entre as durações. Sem conhecimento da rampa de abertura do comando, e realizando alguns cálculos, ou medindo com um transferidor, é impossível de se saber.
2.2 Como se fazem as combinações
Um motor Chevy 355 com uma TCD de 9:1, utilizando um comando com 252º (110 LCA – Linha de Centro da Admissão –, 106 ASL – Ângulo de Separação dos Lóbulos), fecha a válvula de admissão em 52º DPMI e produz uma TCD de 7,93:1. O mesmo motor com um comando de 292º (fechando a válvula de admissão em 72º DPMI) terá uma TDC de 6,87:1, o que é uma diferença de um ponto na taxa de compressão dinâmica. É comprovado que a maioria dos motores produz uma melhor potência para a taxa de compressão dinâmica entre 7,5 e 8,5:1 com combustível de 91 octanas ou melhor. Quanto maior a duração do comando mais a TCD se afasta desta faixa principal. Isto gerara um menor torque em baixas rotações primeiramente pelo fato da menor pressão no cilindro, e uma grande reversão para o coletor de admissão. A potência em altas rotações geralmente diminui pelo fato do motor não ser capaz de utilizar totalmente a mistura extra que esta queimando causada pelo efeito de inércia da mistura devido ao fechamento tardio da válvula de admissão. Para se aumentar a taxa de compressão dinâmica para valores aceitáveis (7,5 a 8,5:1) em um motor com um comando de 292º, a taxa de compressão estática deve ser aumentada para algo em torno de 10:1 a 11,25:1. Motores de corrida que utilizam combustíveis com octanagem maior, podem tolerar uma TCD entre 8,8 a 9:1. Para se obter TCD de 9:1 teremos que utilizar a TCE em torno de 12:1, para um motor com o comando de 292º de duração.
A redução da TCD divido ao fechamento tardio da válvula de admissão, é a principal razão pela qual fabricantes de comandos de válvula especificam uma TCE maior para comandos com maior duração, para que a TCD fique dentro da faixa adequada.
Continua...
Mais um artigo do fundo do meu Baú. Muito bom para se escolher a taxa de compressão do motor e o casamento da mesma com o comando. Tanto que para um motor de 1800 com pistão 90,5 para o mesmo comando, se tem um resultado diferente para um 1800 com vira 78.
Boa leitura.
TAXA DE COMPRESSÃO DINÂMICA
Meu motor pode trabalhar como uma bomba de combustível?
Nota: Todo o texto foi tomado como base em um motor Chevy 350 – V8 americano – mas o estudo é muito interessante para nosso caso, influenciando muito na escolha do comando.
1 TAXAS DE COMPRESSÃO
Taxa de Compressão Dinâmica (TCD) é um conceito importante em motores de alto rendimento. Determinando qual o valor da taxa de compressão após o fechamento da válvula de admissão, proporciona uma informação valiosa de como o motor irá funcionar para um determinado comando e uma determinada octanagem do combustível.
A Taxa de Compressão (TC) de um motor é a relação entre o volume do total do cilindro e a câmara de combustão. Um cilindro com dez unidades de volume (volume que cabe dentro) e uma câmara de combustão com unidade de volume 1, a taxa de compressão será de 10:1. Esta taxa de compressão é geralmente referida como Taxa de Compressão Estática (TCE), sendo que ela é obtida a partir de todo o volume que se consegue colocar dentro de um cilindro, ou seja, do Ponto Morto Superior (PMS) ao Ponto Morto Inferior (PMI). Por outro lado, a Taxa de Compressão Dinâmica, utiliza a posição do pistão no momento em que a válvula de admissão está fechando logo após o PMI para determinar o volume que cabe dentro de um cilindro.
A diferença entre os dois tipos de taxa pode ser grande. Por exemplo, com um comando que fecha a válvula de admissão nos 70º DPMI (Depois do PMI), o pistão estará 0,9053” acima do PMI após o fechamento da válvula de admissão, considerando a biela original de um Chevy 350. Este fato mostra uma redução considerável no volume que cabe dentro do cilindro, levando a redução do comprimento da biela em aproximadamente 1”, reduzindo portanto a taxa de compressão. Está é a única diferença entre calcular a Taxa de compressão Estática e a Dinâmica. Todos os outros valores para calcular a taxa de compressão serão os mesmos. Importante, note que a TCD é sempre menor que a TCE.
A Taxa de Compressão Dinâmica não deve ser confundida com a pressão no cilindro. As pressões no cilindro mudam continuamente devido a muitos fatores, tais como RPM, desenho do coletor de admissão, volume do duto de admissão e sua eficiência, overlap, desenho do escape, duração das aberturas das válvulas, posição da borboleta e, muitos outros fatores. A Taxa de Compressão Dinâmica é obtida ou calculada de fatores puramente mecânicos e dependentes das dimensões envolvidas nos componentes do motor. Portanto, ao menos que seja utilizado um comando de válvulas variável, a Taxa de Compressão Dinâmica, tal como a Taxa de Compressão Estática, é constate e fixa quando o motor é fabricado e montado e não muda durante o funcionamento do motor.
Duas coisas importantes que devem ser lembradas:
• A TCD é geralmente menor que a TCE;
• A TCD não muda em nenhum instante durante o funcionamento do motor.
2 DETERMINADO O ENQUADRAMENTO (AJUSTE) DO COMANDO DE VÁLVULAS
Desde os primórdios dos motores de combustão interna a gasolina, engenheiros sabem que motores do ciclo Otto a quatro tempos tem sua taxa de compressão limitada, e, a qualidade do combustível utilizado que determina a taxa de compressão com a qual um motor pode operar. Entretanto, não é a Taxa de Compressão Estática que é importante e sim a taxa de compressão que o motor está proporcionado no funcionamento. A compressão da mistura não pode começar enquanto a válvula de admissão estiver aberta. A compressão se inicia de maneira branda antes que a válvula de admissão esteja completamente fechada. Embora não exista uma maneira fácil de determinar o ponto em que se inicia a compressão, este ponto pode ser determinado utilizando-se a duração completa do ciclo de admissão do comando de válvulas. Muitos fabricantes de comandos de válvulas utilizam o levante de 0,006” (para comandos com tuchos hidráulicos), entretanto, outros utilizam outros tipos de tuchos e válvulas, tendo fechado o valor de 0,004” como levante para enquadramento do comando. A duração com estes valores de levante geralmente é dita como duração de “enquadramento” (ajuste) do comando de válvulas (também pode ser chamada de duração real, visto que somente é considerado que se tem fluxo de mistura quando a válvula atinge os valores acima citados de levante). Embora se tenha os dois valores de duração, para o cálculo da TCD utilizaremos a duração total do comando, ou seja, desprezando-se os 0,004” para o enquadramento.
2.1 O caso especial para comando de válvulas com tucho mecânico
Quando se usa tuchos mecânicos para acionamento das válvulas geralmente se utilizam valores arbitrários para o valor do levante (geralmente 0,015” ou 0,020”), determinado pelo projetista como sendo uma boa aproximação do desenho do comando. Está especificação de levante geralmente não é a correta para qualquer desenho de comando. O correto valor de levante para determinar o valor de enquadramento do comando é representado pela fórmula da folga dividido pela relação do balanceiro mais o valor padrão de enquadramento ((folga)/(relação do balanceiro)+0,004”). Isto levará em conta a folga utilizada. Um comando de válvulas com uma folga de 0,026” (considerando uma relação de balanceiro de 1,5:1) deve ser medido e enquadrado a 0,02133” (0,026/1,5+0,004”=0,02133”). A folga no ajuste do balanceiro, com o correto ajuste do enquadramento a 0,020”, torna desta forma a duração um pouco menor que a duração total do comando de válvulas, pois se considera que a válvula já está aberta para se medir está duração. A questão é qual é a diferença entre as durações. Sem conhecimento da rampa de abertura do comando, e realizando alguns cálculos, ou medindo com um transferidor, é impossível de se saber.
2.2 Como se fazem as combinações
Um motor Chevy 355 com uma TCD de 9:1, utilizando um comando com 252º (110 LCA – Linha de Centro da Admissão –, 106 ASL – Ângulo de Separação dos Lóbulos), fecha a válvula de admissão em 52º DPMI e produz uma TCD de 7,93:1. O mesmo motor com um comando de 292º (fechando a válvula de admissão em 72º DPMI) terá uma TDC de 6,87:1, o que é uma diferença de um ponto na taxa de compressão dinâmica. É comprovado que a maioria dos motores produz uma melhor potência para a taxa de compressão dinâmica entre 7,5 e 8,5:1 com combustível de 91 octanas ou melhor. Quanto maior a duração do comando mais a TCD se afasta desta faixa principal. Isto gerara um menor torque em baixas rotações primeiramente pelo fato da menor pressão no cilindro, e uma grande reversão para o coletor de admissão. A potência em altas rotações geralmente diminui pelo fato do motor não ser capaz de utilizar totalmente a mistura extra que esta queimando causada pelo efeito de inércia da mistura devido ao fechamento tardio da válvula de admissão. Para se aumentar a taxa de compressão dinâmica para valores aceitáveis (7,5 a 8,5:1) em um motor com um comando de 292º, a taxa de compressão estática deve ser aumentada para algo em torno de 10:1 a 11,25:1. Motores de corrida que utilizam combustíveis com octanagem maior, podem tolerar uma TCD entre 8,8 a 9:1. Para se obter TCD de 9:1 teremos que utilizar a TCE em torno de 12:1, para um motor com o comando de 292º de duração.
A redução da TCD divido ao fechamento tardio da válvula de admissão, é a principal razão pela qual fabricantes de comandos de válvula especificam uma TCE maior para comandos com maior duração, para que a TCD fique dentro da faixa adequada.
Continua...
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