escolher qual e a melhor forma de se fazer um motor de combustao interna sendo ele uma maquina de comportamento facilmente previsivel e mensuravel uma ciencia dominada deveria ser baseada apenas em dados tecnicos mas como tudo quando se fala em automovel incrivelmente nao e motores como o automovel em si desde sempre transcendem a condiçao de mera maquina sao tao importantes para as pessoas que seu projeto tem que levar em conta coisas que normalmente nao estao presentes em projeto de maquina consideraçoes socioeconomicas culturais legislativas e psicologicas um monte de coisa que e totalmente ilogico as vezes ate ridiculamente idiota sob a luz dos numeros mas que fazem grande diferença em seu sucesso e fracasso se voce por engano caiu nessa materia mas nunca ligou para automoveis aproveite para entender algo muito importante automovel nunca foi so uma maquina ou uma soluçao de transporte sempre foi uma extensao de nos nossas botas aladas de mercurio nossa armadura de tony stark; e so notar como dizemos que alguem bateu na minha traseira e nao que alguem bateu na traseira do carro o automovel amplia nossa autossuficiencia nossa liberdade nossa capacidade de irmos alem e com isso nos tornam pessoas mais felizes orgulhosas e capazes por isso se tornaram um fenomeno social uma manifestaçao nao so da ciencia mas tambem da alma humana arte e tecnica coraçao e cerebro se unindo para nao somente fazer decoraçao de paredes mas para ampliar nossa capacidade de fazer coisas o motorista e tao proximo da maquina tao unido a ela quando a dirige que ela nao pode deixar de se tornar importantissima para ele como ela reage como ela se move os barulhos e vibraçoes que ela emite tudo e importante um motor projetado apenas para funçao sem perceber que ha um ser humano o comandando e fracasso certeiro mil cavalos de um litro mas presentes so nos ultimos 500 rpm antes do corte um desastre no mundo real ate o barulho e importante todo mundo sabe a falta de barulho e vibraçao embora desejavel em alguns casos de extremo luxo ou mero transporte e o que nos faz admirar mas dificilmente amar o carro eletrico afinal de contas mesmo se esquecermos suas ineficiencias claras presentes tanto hoje como ha 100 anos atras e um modulo de transporte e so muito por isso um motor definitivamente nao pode ser medido apenas logicamente com numeros numeros sao importantes claro mas pouca gente entende como mesmo estritamente em termos tecnicos se mede a eficiencia de um motor a historia de hoje entao deve primeiramente passar por isso explicar por que o popular cv/litro e uma maneira ilogica de se medir eficiencia de um motor deslocamento e legislaçao praticamente toda legislaçao de imposto sobre o automovel mesmo hoje em 2021 e baseada em deslocamento do motor sua cilindrada historicamente vem do cv fiscal popular com formulas diferentes na inglaterra e na frança antes da segunda guerra como todo motor tem uma construçao diferente os legisladores procuravam maneiras de taxa los a partir de sua potencia e/ou tamanho potencia medida em dinamometro era dubio nao existiam normas e procedimentos nem dinamometros fora das fabricas de motores e os fabricantes podiam simplesmente mentir parentese gol gt em 1985 com 99 cv mostra que mesmo 80 anos depois nao era um medo infundado naqueles anos iniciais nao se tinha muita certeza de como fazer isso e formulas mirabolantes apareceram como consequencia [caption id= attachment_292757 align= aligncenter width= 999 ] limitar apenas diametro de pistao resultava em coisas assim [/caption] um exemplo interessante e o ingles a maneira facil encontrada foi medir o diametro de cilindros e a partir dele determinar uma potencia estimada para efeitos fiscais a formula inglesa era simples diametro do pistao ao quadrado vezes numero de cilindros tudo dividido por 2 5 nao levava em conta curso do pistao o que faz os motores ingleses por decadas serem subquadrados diametro pequeno curso enorme imposto era mais importante que qualquer consideraçao de eficiencia mecanica idiotas esses caras ne nao exagere nas risadas porem porque ainda hoje estamos a merce dessas distorçoes causadas por impostos hoje e ate pior acredito pois temos distorçoes causadas por paises que nem sao os nossos proprios para que os chineses o maior mercado do mundo hoje paguem menos impostos o seu bmw agora tem um 2 0 litros turbo no lugar daquele delicioso seis em linha aspirado de antes por exemplo a china tem impostos crescentes a cada 500 cm³ de deslocamento e por isso os deslocamentos hoje quase normalizados em 1 0 1 5 2 0 e 4 litros todos turbo claro [caption id= attachment_292758 align= aligncenter width= 999 ] cade o seis em linha que estava aqui [/caption] mas pelo menos e baseado em deslocamento e isso e uma boa medida da eficiencia de um motor ne um carro de maior cv/litro e melhor que um de menor melhora a eficiencia geral dos motores ne na verdade embora muito melhor que os ridiculos cv fiscais e uma medida errada tambem explico a cilindrada e uma forma que se achou para medir o tamanho de um motor teoricamente um motor que desloca menos e menor em tamanho e mais economico no inicio funcionou relativamente bem mas ha muito tempo e uma estimativa totalmente errada funciona para comparar motores exatamente identicos em construçao apenas porque nao leva em consideraçao seu peso seu formato e dimensoes reais e seu consumo dos fatores que realmente interessam apenas a potencia aparece no cv/litro o resto e esperado igual mas na realidade nao e [caption id= attachment_292759 align= aligncenter width= 900 ] f1 de 3 litros quando se limita a cilindrada cv/litro vale [/caption] e dificil tirar isso da cabeça das pessoas porque ate competiçoes usam deslocamento como divisao de categoria; com o tempo e sua importancia em competiçoes onde motores dedicados sao sempre o menor e mais leve possivel obviamente motores com melhores relaçoes cv/litro eram melhores em tudo mas no mundo real a cilindrada nao e medida base de eficiencia e apenas uma aproximaçao grosseira para o tamanho peso e consumo de um motor [caption id= attachment_292754 align= aligncenter width= 999 ] plymouth satellite 426 hemi ohv e camara hemisferica em 1966 [/caption] vou dar alguns exemplos disso; mas agora para entendermos melhor sobre isso e hora de um pouco de historia do motor de combustao interna o comando e as valvulas no inicio apenas a valvula de escape era acionada por um comando este comando estava no bloco ao lado do virabrequim para ser acionado por ele e comandava diretamente uma valvula virada para cima ao lado do pistao oposta a esta valvula em cima dela estava outra de admissao apenas com uma mola a mantendo fechada a sucçao do cilindro baixando era suficiente para vencer a mola e abrir esta valvula de admissao era a admissao automatica ou ioe inlet over exhaust admissao em cima do escape funcionou bem nos motores primordiais que equipou funcionando a baixas rotaçoes apenas [caption id= attachment_292760 align= aligncenter width= 999 ] ioe e valvulas laterais lado a lado [/caption] mas logo com a subida da velocidade dos motores o comando passava a acionar as duas valvulas uma do lado da outra e o sistema de valvulas laterais o mais popular nas ruas ate a segunda grande guerra seu problema era taxa de compressao como as valvulas ficavam do lado do pistao criavam uma grande area ali que o pistao nao iria comprimir de jeito nenhum antes de kettering da gm inventar o aditivo chumbo tetraetila isso nao era problema a gasolina nao permitiria taxa alta de qualquer forma mas perceba uma coisa ja taxa de compressao e diretamente ligada a eficiencia de um motor em termos de consumo e potencia em dois motores iguais o de maior taxa tem mais potencia e menor consumo de combustivel relaçao direta diesel prova isso mas mostra que em peso do motor maior taxa nem sempre e melhor motor diesel e super reforçado e pesado por causa de alta taxa turbocompressores aumentam a quantidade de ar comprimido e portanto a sua taxa efetiva outro exemplo de como isso funciona [caption id= attachment_292761 align= aligncenter width= 999 ] cadillac v8 1949 primeiro ohv moderno de alta taxa [/caption] para resolver o problema da camara de combustao muito grande aparecem os motores ohv over head valves valvulas no cabeçote as valvulas estao agora em cima do pistao com movimentos opostos a ele fazendo o diametro da camara coincidir com o do pistao permitem camaras minusculas e taxas altas o que a gm começa a explorar em 1949 com seus v8 ohv e o chumbo tetraetila na gasolina uma grande revoluçao em eficiencia [caption id= attachment_292762 align= aligncenter width= 702 ] o esquema ohv[/caption] o que nos traz ao formato da camara tambem antes de 1910 ja se sabia que a melhor camara era a de formato hemisferico com valvulas opostas em v e vela central este tipo de camara porem e tambem de volume grande funcionou bem com taxa baixa evolui para a chamada pentroof triangular como o teto de uma casa com angulo entre as valvulas menor vela ainda central e volume menor para taxa maior com quatro valvulas por cilindro para aumentar a area de valvulas possivel e o mais usado hoje em dia [caption id= attachment_292763 align= aligncenter width= 800 ] chrysler hemi ohv mas camara hemisferica e valvulas opostas [/caption] mas um detalhe aqui toda camara de combustao citada e possivel de realizar no esquema ohv com comando no bloco usando varetas e balancins os outros esquemas populares que existem hoje ohc over head cam comando no cabeçote as vezes chamado sohc single over head cam comando unico no cabeçote e dohc double over head cam duplo comando de valvulas no cabeçote dizem respeito nao a eficiencia da combustao mas sim dos acionamentos mecanicos do motor inercia de trem de valvulas atrito interno resposta eficiencia mecanica permitem na verdade velocidades mais rapidas do trem de valvulas acima dos 8000rpm e loucura usar outra coisa senao um sistema dohc [caption id= attachment_292765 align= aligncenter width= 999 ] twin cam o dohc um motor bravo por natureza [/caption] isso porque este sistema inventado em 1912 pelos charlataes da peugeot ainda e o melhor na maior parte dos fatores que interessam aqui acionando diretamente as valvulas tem inercia baixa e permite alta rotaçao; o cabeçote pode ter area de valvula alta com 4 delas por cilindro ou mais; hoje nao mais usual por gerar complicaçao mecanica desnecessaria valvula central e taxa alta embora um ohv e um sohc permitam camaras de combustao iguais o acionamento mais complexo e a dificuldade de se posicionar a vela no centro em um sohc tornam o hoje popular dohc melhor [caption id= attachment_292764 align= aligncenter width= 999 ] dohc acionamento direto [/caption] mas como tudo em engenharia nao existe nada que e melhor em tudo o sistema dohc faz um motor mais alto que um ohv potencialmente mais pesado e com o peso extra em posiçao mais alta aumentando a altura do cg do motor em linha ou em v o que nos leva ao velho problema da legislaçao de cilindrada sim se voce nao puder passar de por exemplo dois litros melhor o dohc mas este dohc de dois litros e 150 cv a 7 000 rpm nao e necessariamente melhor que um 2 5 litros ohv de 150 cv a 5 000 rpm o ohv se bem projetado poderia ser menor externamente cg mais baixo bem mais leve certamente mais barato o carro em si projetado para este motor seria mais leve e menor nenhum motor e identico a outro; o limite arbitrario de cilindrada sem olhar consumo/potencia/peso e tamanho gera uma distorçao perene nos tipos de motores que temos disponiveis tao grande que hoje o ohv se tornou sinonimo de ultrapassado o que o faz muito raro questoes de mercado impedem sua existencia tendencia desde os anos 1990 [caption id= attachment_292766 align= aligncenter width= 999 ] ls7 sete litros 7000rpm 505cv e so 200kg [/caption] veja por exemplo um v8 ls da chevrolet apesar de baixo cv/litro de girar relativamente baixo e de seu trem de valvulas ohv e um motor mais eficiente que a vasta maioria dos v8 de potencia semelhante a venda as versoes de aluminio do ls pesam ao redor de 200 kg apenas peso de muito 4 em linha grande e sao pequenos compactos com um centro de gravidade baixo seu consumo especifico de combustivel e menor que todos os motores de mesma potencia e por ser uma unidade mais simples mecanicamente e tambem mais barato de se produzir e de manter os americanos ate descobriram que e mais leve e potente que um seis contraposto porsche uma prova de que um ohv moderno e bem projetado ainda e algo viavel o chevrolet v8 tem uma coisa muito legal sua camara e minuscula triangular wedge em formato de coraçao olhando no cabeçote; taxas de compressao e velocidade e formato de chama excepcionais certamente e tao eficiente senao mais que as pentroof de muitos dos dohc modernos seus dutos sao enormes individuais e de formato bem pensado; respira como um motor de corrida mesmo seu trem de valvulas e leve e compacto para um ohv; mas ainda assim nas ruas chega no maximo a 7 000 rpm dou o exemplo do ls7 do corvette z06 2005 ainda espantoso quase 20 anos depois de seu aparecimento sete litros aspirados 7 000 rpm 505 cv e 200 kg de peso [caption id= attachment_292767 align= aligncenter width= 768 ] corvette z06 2005[/caption] lembro de jeremy clarkson testando este corvette na epoca e repetindo o senso comum totalmente errado motor imenso enorme nao era claro e ridiculamente pequeno apenas consegue deslocar gloriosos sete litros uma empresa europeia faria mais de 700 cv num motor deste tamanho deste tamanho nunca deste deslocamento sim com certeza igualar deslocamento com tamanho fisico e vicio que acomete ate o melhor de nos os eua por sinal nao tem imposto crescente com cilindrada; por isso os motores dodge hellcat e os v8 chevrolet existem particularmente adoro motores de alto giro entao tenho uma adoraçao pelo pedigree de competiçao dos dohc e a maneira como funcionam sao obras de arte mecanicas e hoje temos uma vantagem grande para os dohc variaçao de fase do comando individual para admissao e escape um ohv moderno poderia ter isso tambem usando dois comandos ao inves de um mas a complexidade adicionada talvez negasse todo o exercicio talvez sinceramente gostaria de ver como ficaria um ohv totalmente moderno aproveitando suas coisas boas ao maximo mas nao acredito que acontecera o motivo e claro a legislaçao equivocada como sempre e quando burocratas se metem onde nao deviam faz com que os dohc caminhem para ser a unica opçao e nao sao toda maquina e um compromisso de perdas e ganhos e teriamos uma miriade de opçoes diferentes para todos os gostos se esses burocratas ao menos nos deixassem em paz para quem acha que e ridiculo o carro mil nacional e mesmo ridicula assim como e ridicula toda legislaçao desse tipo mas infelizmente e algo que temos que conviver sorte que pelo menos os engenheiros ainda conseguem fazer deste limao uma limonada vivemos uma era de motores simplesmente fantasticos com potencias especificas inimaginaveis a alguns anos atras mesmo que potencia especifica seja uma aproximaçao grotesca de eficiencia e um monumental erro estatal que nunca mais sera corrigido
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