alguns comentarios na materia sobre o chevette silpo bi albero me deram a ideia de fazer algo diferente dar um par de passos para tras e começar de novo afinal de contas e dificil se explicar com calma a origem e os motivos de qualquer sistema mecanico hoje em dia como qualquer maquina a constante evoluçao do automovel vai tornando o cada vez mais complicado e com isso certos desenhos sao considerados conhecidos e nao se fala mais deles muita gente acaba sem muita explicaçao; e assim e pronto aceite mas conhecer os detalhes da evoluçao de qualquer coisa e essencial para qualquer um que queira saber mais mesmo se passeie por coisas totalmente obsoletas em desuso mesmo porque e entendendo como e por que essas coisas ficaram obsoletas e que se consegue entender tambem os defeitos dos sistemas mais modernos; nada e perfeito e saber onde estao os problemas e o primeiro passo de qualquer evoluçao assim e o desenho do cabeçote do motor moderno evoluimos para uma configuraçao praticamente universal hoje que determina duplo comando quatro valvulas por cilindro opostas duas a duas duas de admissao duas de escape num angulo pequeno entre elas camara de combustao compacta em formato triangular pentroof em seçao vela ao centro mas como e porque esta e uma configuraçao melhor parece ainda algo desconhecido ou pelo menos nao bem compreendido a ideia aqui e explicar isso para quem nao conhece os detalhes e quem sabe pincelar alguns fatos interessantes e divertidos menos conhecidos para os que conhecem falar no detalhe sobre qualquer assunto afinal de contas bota nossa cabeça para funcionar e amplia o nosso conhecimento sobre ele outro objetivo aqui e ajudar a eliminar a noçao de que a necessidade de quatro valvulas por cilindro determina a necessidade de duplo comando vamos explicar por que sao assuntos diferentes e sem muita interaçao um com outro para explicar isso tudo vamos fazer como um bom açougueiro uma parte de cada vez o motor basico os motores ciclo otto ou similares que falamos aqui todo mundo sabe como funcionam um pistao sobe e desce num cilindro empurrado para baixo quando uma mistura de ar e gasolina sob pressao criada pelo proprio pistao ao chegar no topo de seu movimento comprimindo a e acesa por uma vela com uma fagulha eletrica que faz essa mistura explodir o movimento e captado por uma biela que anexada a um eixo de manivelas torna o movimento linear para cima e para baixo em linha em angular rotaçao no tal eixo de manivelas conto de novo isso para introduzir dois conceitos importantes para entender o que se segue primeiro este motor obviamente bombeia gases admite ar por um lado e pelo outro expele o ar com outros gases provenientes da explosao la dentro faz isso por meio de valvulas de admissao e escape que podem ter varias formas janelas laterais camisas moveis rotativas etc mas as mais comuns desde o inicio neste tipo de motor sao as tipo tulipa poppet presentes em todo motor do mercedes 2021 ao ford t 1908 basicamente sao as melhores formas que conhecemos de vedar a camara de combustao e separar as fases de admissao e escape precisamente [caption id= attachment_298090 align= aligncenter width= 667 ] valvulas rotativas darracq como muitos outros tipos menos eficiente que as normais [/caption] a eficiencia deste motor entao esta intimamente ligada a sua eficiencia em bombeamento em primeira analise quanto mais ar consegue admitir e expelir rapidamente melhor dai a importancia das valvulas e dutos e suas dimensoes e formas depois existe claro o tamanho dos cilindros e a cilindrada expressa em cm3 litros ou polegadas cubicas quanto maior mais ar e combustivel cabe la mais forte a explosao mais força do motor mas tambem mais combustivel necessario mantidos outros parametros constantes [caption id= attachment_298091 align= aligncenter width= 598 ] taxa de compressao o quanto a mistura e comprimida; dado geometrico [/caption] a segunda coisa importante aqui nao e a cilindrada porem mas tambem e definida pelo pistao e cilindro a taxa de compressao quanto maior a taxa melhor o motor mais potente e mais economico comparando combustiveis iguais note a taxa e simplesmente o quanto a mistura e comprimida uma taxa de 10 1 significa que o volume da mistura no ponto morto inferior pistao todo para baixo e dez vezes maior que o volume restante quando ele esta no ponto morto superior pistao todo para cima comprimindo tudo la no topo para a explosao ser mais forte a taxa nao pode ser subestimada e o que determina um motor eficiente mais que todos os outros fatores turbos aumentam a taxa se nao a fisica sim a efetiva por comprimir mais mistura num mesmo volume ja desde o começo do ciclo; por isso sao mais eficientes claro que muitas outras coisas influem para uma eficiencia do motor mas falamos hoje de cabeçotes; para ele esses conceitos basicos sao os que interessam para entender o que segue a camara de combustao esqueçam agora um pouco os comandos e molas e tuchos e balancins diversos que existem para operar as valvulas para move las linearmente na direçao da sua haste fechando e abrindo as passagens de gases para dentro e para fora do motor geometricamente quanto maior o diametro da valvula melhor sim existe um limite para isso afinal de contas uma valvula de diametro maior que o proprio pistao nao ajudaria; voces podem entender facilmente que velocidade da mistura entrando e um fator tambem e quanto maior a restriçao na valvula maior a velocidade basicamente uma valvula nao deve ser maior que 2/3 do diametro do pistao de forma alguma mas vamos ignorar a velocidade da mistura por hoje para facilitar o entendimento [caption id= attachment_298093 align= aligncenter width= 867 ] ford v8 1932 valvulas laterais [/caption] para facilidade de construçao a vasta maioria dos cabeçotes de antes da segunda guerra eram na verdade uma tampa uma cabeça chata as valvulas ficavam no bloco laterais ao lado do pistao ora se quanto maior a valvula melhor o fluxo isso permitia um tamanho generoso delas nao limitado pelo diametro do pistao em si o acionamento tambem era direto a partir de um comando baixo no bloco com pouca inercia um motor compacto de baixissimo centro de gravidade quase nada de massa acima do ponto morto superior do pistao e com area de valvula generosa entao qual era o problema dele por que motivo nao existe mais [caption id= attachment_298095 align= aligncenter width= 600 ] valvulas enormes possiveis nos cabeça chata [/caption] basicamente taxa de compressao com uma area extra para as valvulas ao lado as taxas maximas permissiveis eram baixas tambem como consequencia eram baixas tambem as potencias especificas e a eficiencia em consumo mas ainda assim permaneceu a camara mais popular ate a segunda guerra porque de qualquer forma nao existia combustivel que permitisse ganhos com a taxa maior foi so depois da guerra com a invençao do aditivo de chumbo tetraetila por kettering na gm que o combustivel agora permitia mais taxa e assim apareceu a necessidade de cameras de combustao mais compactas [caption id= attachment_298096 align= aligncenter width= 879 ] peugeot l76 dohc e valvulas opostas em 1912 [/caption] isso porque a taxa e limitada pela auto detonaçao da mistura antes do tempo certo a chamada pre igniçao indesejavel no motor otto e basicamente o que determina este limite e o combustivel; o formato da camara tem uma funçao aqui tambem mas a maior influencia e do combustivel camaras de combustao diferentes existiam em competiçao e em carros especiais desde muito cedo o dohc hemisferico aparecendo em 1912 no peugeot l76 de competiçao mas no frigir dos ovos nas ruas com combustivel disponivel entao nao faziam la muita diferença mas depois da guerra com a melhora nos combustiveis se popularizavam as cameras de combustao modernas com valvulas em cima do cabeçote ocupando no maximo a area determinada pelo diametro do cilindro e assim permitindo taxas maiores e mais eficiencia [caption id= attachment_298105 align= aligncenter width= 640 ] hemisferico literalmente metade de uma esfera [/caption] mas de novo um problema aparece dentro deste diametro do cilindro visto em planta ha um limite fisico geometrico para o diametro das duas valvulas se o pistao tem 100mm de diametro por exemplo o tamanho maximo dessas valvulas e menor que 50mm obvio se considerarmos duas valvulas iguais para efeito de exemplificaçao se voce gritou da mais area usando 4 valvulas esta certo mas calma ai meu tem mais um passo antes disso se voce colocar estas valvulas nao paralelas entre si e o movimento do pistao mas sim em angulo entre elas fazendo uma camara de combustao triangular ou semi esferica em seçao e possivel aumentar o diametro maximo das valvulas geometria pura com valvulas a 90 graus entre si por exemplo no mesmo motor de diametro de pistao de 100mm agora o diametro maximo das valvulas e de 70 7mm como a geometria nos diz num triangulo reto em seçao transversal as valvulas onde a base e 100mm e o angulo oposto e 90 graus [caption id= attachment_298107 align= aligncenter width= 297 ] no inicio angulo grande entre as valvulas para valvulas maiores [/caption] e por isso que os primeiros cabeçotes com valvulas opostas tinham angulo bem aberto entre elas para possibilitar as maiores valvulas possiveis pelo mesmo motivo existem tambem ate hoje notadamente no v8 do corvette c8 cameras de combustao de duas valvulas tipo wedge em cunha tambem triangular mas com um lado bem menor que o principal em formato de cunha diametros de valvulas grandes sao possiveis em uma camara compacta mas alem de diametro de valvulas ha o formato da camara importante tambem entre outras coisas para evitar pre detonaçao e uma mistura mais homogenea e aqui que fica popular no inicio a metade de uma esfera um hemisferio dai vem a famosa camara de combustao hemisferica em calota que teoricamente ajuda em ambas as contas a vela ao centro e parte dela para distribuir a chama perfeitamente com duas valvulas opostas o meio esta ocupado por valvulas; a vela fica ali pertinho do meio um pouco deslocada do centro a alfa faz ainda melhor coloca duas velas perto do meio para dar simetria com camara hemisferica e duas valvulas a soluçao da posiçao da vela e de quebra ainda com aumento de area de valvula sao as 4 valvulas por cilindro ja foram tentadas ate seis mas no fim o melhor desenho se provou ser geometricamente o de quatro duas de admissao duas de escape vela exatamente no meio agora e aproveitando melhor a area do pistao ainda mais area de valvula mas a camara hemisferica era grande alta principalmente nos angulos abertos usados entre elas entao para maior taxa o pistao tinha que ser mais alto cabeçudo para preencher o espaço desta camara com o tempo e experimentaçao se descobriu que fechando o angulo novamente entre as valvulas as quatro delas dando area mais que suficiente em relaçao ao diametro do pistao e adotando se uma camera triangular pentroof pequena em volume maior eficiencia era atingida e o desenho mais usado hoje em dia o que se entende como melhor o acionamento das valvulas aqui e que queria chegar para acionar valvulas em cima do cabeçote existem 3 tipos de sistemas a saber ohv comando no bloco baixo acionando varetas e balancins que por sua vez acionam as valvulas faz um motor mais compacto e leve com cg baixo mas tem uma inercia alta do trem de valvulas que dificulta funcionamento a altas rotaçoes [caption id= attachment_298097 align= aligncenter width= 608 ] ohv camaras menores [/caption] ohc um comando no cabeçote aciona diretamente as valvulas se alinhadas ou por meio de balancins se opostas um meio termo [caption id= attachment_298098 align= aligncenter width= 500 ] sohc porsche 928 v8[/caption] dohc dois comandos no cabeçote cada comando aciona um trem de valvulas um comando para admissao outro escape permite diferenças de ajuste de fase entre os dois espaço para uma vela no meio e e geralmente o mais evoluido meio de comando se mais complexo e com cg mais alto num motor em linha ou v [caption id= attachment_298099 align= aligncenter width= 940 ] dohc o motor moderno[/caption] o importante aqui e perceber que todo tipo de camera de combustao e possivel com qualquer tipo de acionamento das valvulas um comando no bloco pode acionar valvulas opostas e camara hemisferica ou pentroof sem problemas os chrysler hemi sao os mais famosos pode ate acionar quatro valvulas por cilindro apesar de isso ser extremamente raro pela complexidade existindo praticamente so experimentalmente ou em competiçoes alguns ohv hemi usam dois comandos um para admissao e outro para escape como os riley e o talbot lago gs outros como o chrysler hemi v8 e o bmw 328 de 1938 so um comando mas tudo e possivel acionar com varetas e balancins suficientes rube goldberg aprovava [caption id= attachment_298100 align= aligncenter width= 404 ] talbot lago dois comandos mas ohv e valvulas opostas [/caption] mas camara de combustao e uma coisa acionamento de comando outro existem motores sohc com 4 valvulas por cilindro opostas por balancins embora o acesso a vela central seja impossivel aqui causando malabarismos em seu posicionamento o sohc se presta melhor a valvulas alinhadas acionadas diretamente abaixo dele como a porsche fez no 928 original e no 944 camara em cunha wedge como um v8 chevrolet mas com um comando em cada cabeçote acionando as valvulas diretamente sem inercia ou perda o dohc e o melhor porque praticamente pede o melhor valvulas opostas e vela central; opera as valvulas diretamente quase sem inercia; permite diferenças de fase entre escape e admissao ainda mais importantes hoje com variadores eletrohidraulicos pedem tambem fluxo cruzado sempre interessante por dividir lado quente e frio do motor note tudo isso pode ser feito com ohv e sohc mas o melhor meio de fazer tudo isso o meio mais natural e eficiente de fazer tudo isso junto e o dohc a evoluçao nos trouxe ate ele e ele e o melhor jeito tudo aqui foi uma explicaçao bem simplificada do que e um sistema complexo; mas uma simplificaçao verdadeira que ajuda a entender o basico e prova tambem que uma coisa e a camara de combustao e outra e o acionamento das valvulas algo que observamos numa combinaçao diferente de ambos o cabeçote silpo esta semana um duplo comando que por balancins aciona valvulas paralelas ao movimento do pistao originalmente de um sohc classico com velas na lateral e 8 valvulas isso e algo que nunca imaginei que fosse possivel existir mas infelizmente e verdade
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