agora que ja entendemos como funciona um comando de valvulas e como esse cerebro influencia fortemente as caracteristicas de um motor que tal analisarmos todos os desdobramentos a partir das bases de um comando de valvulas comandos e sobrealimentados pela crença geral quando falamos sobre comandos para motores sobrealimentados a primeira resposta e o cruzamento de valvulas deve ser o menor possivel pois a mistura ira migrar da admissao para o escape devido ao diferencial de pressao porem este pensamento e equivocado em partes tudo depende das caracteristicas que cada tipo de sobrealimentaçao traz vamos ver caso a caso quando usamos um turbocompressor o fator mais influente e a contrapressao do sistema de escape tambem chamada de backpressure que e a resistencia a passagem do fluxo aguardem a nossa proxima serie de posts que detalhara todo o assunto modelos mais antiquados de turbinas e coletores de escape com ruim ja falamos sobre os coletores aqui apresentam uma razao entre as pressoes de admissao e escape pode chegar a 2 5 1 no pior caso nessa situaçao sim e interessante um cruzamento menor e ate mesmo uma menor duraçao do lobe de escape tudo para prevenir a reversao porem um overlap muito pequeno causa um lag na resposta do acelerador e isso fica mais evidente em motores turbinados com o avanço no desenho das carcaças e principalmente dos rotores que vem ocorrendo nos ultimos dez anos a pressao relativa entre escape e admissao caiu para valores encontrados em motores naturalmente aspirados com isso o uso de perfis com menor lsa permite maiores ganhos em regimes de media e alta rotaçao e respostas mais ageis ao pedal direito isso acontece porque uma valvula de escape que abre mais cedo libera mais energia para mover o rotor da turbina diminuindo o lag essa mesma saida rapida dos gases induz a admissao da mistura fresca tambem reduzindo o tempo de resposta entao aquela regra que diz que motores turbinados precisam de um angulo de separaçao de lobes acima de 116˚ nao e unanimidade motores sobrealimentados por blowers normalmente apresentam uma backpressure mais baixa que a encontrada em motores turboalimentados pois a quantidade de energia encontrada na admissao e praticamente igual porem a restriçao do sistema de escape e menor entao as chances de curto circuito da camara de combustao aumentam para reduzir esse efeito normalmente temos um lobe de admissao com duraçao menor ja que a densidade e velocidade de entrada do fluxo sao maiores isso faz com que o cilindro seja preenchido mais rapidamente ou seja menos tempo e necessario para encher o cilindro o lobe de escape preferencialmente deve ter uma duraçao maior para permitir que o maior volume de gases seja completamente expulso do cilindro lembre se que entao se as pressoes tendem a se equalizar o volume aumenta e o lsa tambem deve ser maior para evitar o excesso de cruzamento neste caso angulos acima de 110˚ sao extremamente recomendados mas cada caso deve ser estudado como sempre digo nao ha receita pra esse bolo alguns artigos postados fora do pais mais especialmente os americanos mostram que muitos perfis de comando para serem combinados com blowers nao possuem cruzamento pessoal muitas vezes ha uma interpretaçao erronea do que esta escrito na maioria das vezes os valores apresentados sao medidos com um levante de 0 05 polegadas 1 27 mm este padrao exclui a rampa de abertura e inicia a mediçao ja no flanco em caso de valores pequenos de cruzamento medindo com esse padrao encontraremos numeros negativos o que significa que as valvulas nao se cruzam mas aberturas menores que 5 decimos sao mais que suficiente que a induçao aconteça entao devemos usar o padrao sae onde o levante a ser considerado e de 15 decimos 0 15 mm pois ele considera tambem a rampa de abertura estes padroes servem para que possamos comparar diferentes perfis de comando motores que utilizam compressores centrifugos como os paxton rotrex vortec etc tem um aumento muito progressivo do fluxo essa caracteristica permite comandos com maior cruzamento e duraçao do lobe de admissao se aproximando mais do perfil usado em motores turbo mais um fato para provar que esse tipo de compressor e resultado de uma noite de farra entre um blower e uma turbina e se a sobrealimentaçao utilizar o gas do riso aquele do botao do capiroto a filosofia e a mesma dos comandos para blowers pois a densidade da mistura que entra no cilindro e muito maior que aquela que sai entao o risco de curto circuito tambem e grande entao lobes com menor duraçao e overlap pequeno sao recomendaveis sistemas acessorios os sistemas acessorios sao qualquer conjunto de peças que ajude a transferir guiar e ajustar o movimento das valvulas e para elas molas balancins tuchos varetas etc todos sao acessorios de acionamento de acordo com o local de instalaçao do comando de valvulas no bloco ou no cabeçote o numero de acessorios diminui tuchos de um modo bem simplista os tuchos sao a interface de contato entre o came de comando e a valvula de modo a garantir que nao haja folga na transmissao de movimento existem duas categorias basicas os mecanicos e os hidraulicos estes podem ser subdivididos em mais duas categorias de deslizamento e de rolamento os rolamentos tem sempre por objetivo reduzir o desgaste e perdas por oferecerem uma area de contato dinamica o atrito gerado e menor os tuchos mecanicos possuem molas para o ajuste de carga e folga porem eles tem um limite para o ajuste de folgas para suprir esta desvantagem foram criados os tuchos hidraulicos neste tipo de tucho o oleo pressurizado que flui atraves de canais especificos e responsavel pela expansao da camara interna corrigindo a folga automaticamente mas como tudo no mundo nao ha so vantagens tuchos hidraulicos sofrem limitaçao pelo tempo de carga sendo assim a partir de uma faixa de rotaçoes mais altas ele nao se carrega por completo gerando uma folga que e acompanhada pelo famoso som de maquina de costura dentro do motor esse mesmo problema ocorre quando os canais de entrada da camara de expansao começam a ser obstruidos em marcha lenta e baixas rotaçoes o motor apresenta o mesmo ruido por esse motivo motores que possuem comandos com perfis muito agressivos e quem trabalham com rotaçoes muito altas utilizam tuchos mecanicos por vezes solidos sendo um simples tarugo de metal mas esse tipo de tucho tambem possui desvantagens pela constante necessidade de ajuste de folgas com o uso de calços tambem chamados de valve shim alem da maior massa o que aumenta a tendencia de flutuaçao das valvulas em regimes mais altos por isso se voces estiverem tocando algum projeto tenham em mente essas caracteristicas para fazer boas escolhas balancins os balancins ou balanceiros sao peças moveis que como o nome sugere trabalha em balanço assim como uma gangorra ele e acionado tanto pela arvore de comando quanto pela valvula podendo acionar uma ou mais valvulas simultaneamente estes podem ser construidos para deslizamento ou rolamento assim como os tuchos como mostra a animaçao mais acima os balancins tambem fazem o papel de multiplicadores de movimento mas qual a finalidade disso basicamente reduzir o atrito diminuindo o desgaste e as perdas parasitas observem imagem vejam como o angulo de contato entre o tucho e o lobe e agudo entao devido a area muito pequena a pressao exercida em ambos e extremamente alta essa pressao aumenta o desgaste do conjunto em lobes com levante e taxa de aceleraçao muito grande a situaçao e ainda mais critica entao utilizando mecanismos multiplicadores nao e necessario um levante muito elevado pois este sera multiplicado pela razao do balancim por exemplo se temos um comando com levante de 5 3 mm e um balancim com razao de 1 85 1 o levante da valvula sera de 9 62 mm por isso muitas vezes ha certa confusao quanto aos valores de levante tenha em mente o que deve ser considerado sempre e o levante da valvula se nao houver balancim o levante sera correspondente ao do comando havendo deve ser considerado o levante do comando vezes a taxa de multiplicaçao os balancins tambem sao usados para acionar mais de uma valvula por cada lobe de comando e o caso dos motores com quatro valvulas por cilindro e comando simples para reduzir a sua massa por vezes os balancins sao construidos em aluminio ou ate em composito tudo para reduzir as cargas envolvidas no movimento e o risco de flutuaçao das valvulas varetas em motores que possuem o comado de valvulas instalado no bloco over head valves ohv como os tradicionais v8 americanos e os air cooled da volkswagen as varetas funcionam como elemento de ligaçao entre os tuchos e os balancins transmitindo o movimento linear para ambos pela sua razao comprimento / diametro as varetas sofrem uma tendencia natural de flexao e acabam funcionando como fusivel do trem de valvulas por isso materiais com maior resistencia e paredes mais espessas sao empregados para evitar que elas entortem varetas mais robustas acabam adicionando massa ao conjunto mas essa massa nao e tao nociva pois ela estara concentrada no menor braço da alavanca como numa gangorra onde o mais gordinho fica a frente do assento para equilibrar o peso com o mais magro assim como os balancins as varetas podem ser fabricadas em composito para projetos especiais existem varios relatos de varetas que quebram em suas extremidades esferas soldadas ao corpo quando sao usadas junto a comandos de perfil mais agressivo nesses casos o melhor caminho e usar varetas usinadas onde a solda e feita no ponto de estreitamento das extremidades e nao nas esferas molas as molas sao o piece de resistance do conjunto de acionamento das valvulas sao elas as responsaveis pelo retorno da valvula e mais que isso por induzirem o acompanhamento preciso do perfil do came abaixo vou listar alguns pontos muito importantes para a escolha das molas comprimento tome sempre como referencia o comprimento da mola originalmente instalada no seu cabeçote pois molas mais curtas e houver um espaçamento maior que 1 5 mm entre os elos durante a compressao maxima as molas irao chacoalhar incessantemente isso aumenta a fadiga prematuramente e leva a quebras os valores normais de folga ficam entre 12 e 15 decimos de milimetro 1 2 e 1 5 mm se as molas forem longas demais havera esmagamento dos elos mas como saber que voce esta no caminho certo simples com a mola ja instalada o passeio medido entre a parte inferior do prato e o topo do retentor de valvulas deve ser no minimo 2 milimetros maior que o levante maximo da valvula carga esta deve ser determinada de acordo com a massa do conjunto movel taxa de aceleraçao do lobe de comando e faixa de trabalho do motor todo fabricante de molas deve fornecer os valores de carga para a mola em maxima compressao e em pre carga se voce realmente quiser ir mais alem ja estando no nivel jedi o tipo de material que constitui a mola o diametro do arame angulo de cruzamento dos elos e o numero de elos determinam a carga quantidade de molas existem molas simples duplas e ate triplas ou seja mais de uma mola pode ser combinada num conjunto para se chegar a carga desejada mas alem desse outro objetivo e evitar que a valvula flutue devido a frequencia de ressonancia de cada mola como cada uma delas tem diametros e construçoes diferentes suas frequencias de ressonancia tambem serao entao o risco de flutuaçao e minimizado faixa de trabalho do motor como eu disse no post anterior o conjunto de acessorios a valvula e a propria mola possuem uma massa significativa e como dizia o baiano newtinho vei tudo que e massa tem preguiça pra andar e pra parar tambem e essa preguiça que e na verdade a inercia aumenta com a velocidade entao quanto maior a for a rotaçao alcançada velocidade angular pelo motor maior sera a dificuldade em parar a valvula e mudar a direçao do seu movimento por isso a carga das molas esta ligada diretamente a faixa de trabalho do motor taxa de aceleraçao do lobe agora que voces ja sabem o que e a taxa de aceleraçao e associarem isso ao que acabaram de ler acima vao perceber que uma taxa muito alta tambem afeta a inercia do conjunto de acessorios sistemas de acionamento alternativos devido a limitaçao fisica das molas ao desgaste causado por molas com cargas muito elevadas e principalmente ao risco de flutuaçao que as acompanha alguns fabricantes passaram a buscar alternativas para o acionamento de valvulas um dos mais conhecidos e o desmodromico um sistema onde a propria arvore de comando e responsavel pela abertura e fechamento das valvulas havendo cames e balancins distintos para executarem os dois movimentos o conceito e bem simples mas a realizaçao essa sim e bem mais complicada exemplo disso e a fabricante ducatti que vem atualizando suas patentes sobre o sistema desmodromico ha anos e mudou seu design basico pelo menos cinco vezes voces podem pensar que foi esse famoso fabricante o primeiro e unico a utilizar o conceito de comando desmodromico para competiçoes e posteriormente levando o as ruas mas o pioneiro foi a mercedes benz com o w196r em 1954 construido para a temporada de formula 1 e pilotado por fangio somente em 1956 este tipo de acionamento foi usado na ducatti 125 desmo a partir da decada de 1980 a ducatti entrou na era das superbikes com os motores desmoquattro dai se seguiram os testatretta 2001 desmosedici 2003 e finalmente o superquadro 2011 mas como a nossa pegada aqui nao e da historia automobilistica vamos voltar ao que interessa comandos desmodromicos acionam a valvula atraves de balancins mas o fator de multiplicaçao destes e muito baixo por isso o perfil de comando normalmente possui um maior levante que aumenta a tendencia ao desgaste a animaçao abaixo mostra os pontos de maior pressao durante o contato came / balancim no sistema desmodromico nao ha flutuaçao da valvula pois esta tem seu movimento guiado integralmente entao o que limita este tipo de acionamento a aceleraçao maxima do conjunto e determinada pela geometria e consequentemente a sua resistencia mecanica pelas suas formas pouco comuns os balanceiros acabam sofrendo um estresse elevado que se nao for bem gerenciado leva a uma fadiga prematura do sistema a imagem abaixo mostra os principais pontos de estresse o sistema desmodromico apresenta enormes vantagens mas quando falamos em regimes de rotaçao estratosfericos outro sistema toma a liderança as molas pneumaticas ainda sao insuperaveis neste quesito a grande vantagem desse sistema esta no aumento linear de carga da mola pneumatica quanto mais comprimida a camara for maior sera a força contraria gerada funciona da mesma forma que aquela velha brincadeira da seringa tape a saida com o dedo e tente comprimir o embolo ate o fim boa sorte essa linearidade combinada a baixissima inercia dor ar acaba abolindo a possibilidade de flutuaçao das valvulas como mostra a imagem acima o conjunto possui um pequeno conjunto de molas de pre carga quem irao manter uma força minima para que o conjunto nao se solte quando o motor nao estiver operando mas como ja dissemos a verdadeira carga vem do ar contido na camara outra caracteristica desse sistema e a possibilidade de ajuste de carga sob demanda ou seja a pressao inicial dentro da camara pode ser ajustada de acordo com o regime de trabalho esta pressao pode variar entre 8 e 11 bar com isso as perdas friccionais caem e cavalo que nao e desperdiçado vai pra conta do dinamometro nao e incomum encontrarmos mais de 12 hp de diferença entre o sistema de molas metalicas e pneumaticas ao contrario do que algumas pessoas pensam esse conjunto ainda e acionado por um comando de valvulas convencional porem o tipo de perfil usado e diferente com as caracteristicas de maior linearidade e menor inercia e possivel usar comandos com taxas de aceleraçao muito mais agressivas isso significa que a abertura media da valvula e maior entao menos duraçao e necessaria para que o cilindro seja preenchido tudo isso leva a uma entrega de torque e potencia mais linear o que e extremamente importante quando se anda a maior parte do tempo no limite de aderencia dos pneus por essa razao os motores da f1 e a maior parte da moto gp usam molas pneumaticas as desvantagens desse sistema residem na necessidade de um conjunto suplementar de pressao normalmente ha um cilindro pressurizado que supre pneumaticamente as molas nos casos mais complexos como dos prototipos de endurance ha um compressor e um vaso de pressao para abastecer o conjunto de molas isso agrega massa ao veiculo assim como e mais um acessorio a consumir cavalos as inovaçoes de ontem agora e amanha voces ja devem ter notado que as configuraçoes usuais sao inflexiveis se voce ganha numa banda inevitavelmente voce tera perda no outro extremo um perfil conservador que traz uma boa quantidade de torque em baixas rotaçoes porem ira estrangular a desempenho em regimes mais altos o contrario tambem e verdadeiro um perfil agressivo matara o motor em baixa e sera voraz em alta entao para compensar essa gangorra os fabricantes criaram sistemas com siglas quase milagrosos vtec vvti variocam vannos sao algumas das siglas adotadas para definir o desenvolvimento feito por cada empresa o leo ja falou sobre os principios de funcionamento deles aqui o objetivo desses sistemas esta em aumentar o range de trabalho do motor e assim a sua flexibilidade de uso assim tornamos os eventos de valvula mais favoraveis a cada situaçao com o aumento da tecnologia embarcada nos veiculos a evoluçao dos conjuntos variaveis obviamente tambem faria parte de todo esse processo assim a flexibilidade de atuaçao aumentou ainda mais como exemplo disso temos o uniair desenvolvido pela schaeffler e aplicado pela fiat sob o nome multiair o sistema utiliza atuadores eletro hidraulicos para variar tanto a duraçao quanto o levante de abertura das valvulas dessa forma o motor ganha flexibilidade para operar em uma faixa muito maior essa e outras tecnologias ja foram abordadas aqui tambem pelo leo o que vem pela frente nos proximos posts iremos falar de sobrealimentaçao mas nada de treskilimei da nus butao vamos abordar turbos blowers nitro e afins da maneira que voces ja conhecem entao ate la
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