vamos começar com numeros impactantes  75% num motor naturalmente aspirado e 65% num motor turbo alimentado  sao os valores aproximados de restriçao causada pelo cabeçote — e nao da para ser diferente devido ao seu design e suas funçoes inerentes  como o controle de fluxo e a vedaçao da camara de combustao  o ar encontrara dificuldades para passar pelo cabeçote sempre  mas essa condiçao nao significa o fim do caminho — pelo contrario  a dificuldade sempre cria bons inventores  nesse caso especifico artifices que usam ferramentas manuais  pneumaticas e alguma pajelança para extrair mais dessa peça tao intrincada  hoje vou revelar para voces alguns segredos basicos da preparaçao de um cabeçote     a sindrome do  ao     motores nao bebem  eles respiram    aurelio lampredi  sob um certo ponto de vista  os motores podem ser interpretados como bombas de ar  tire o combustivel e a centelha e teremos uma maquina que suga o ar por uma extremidade e o expulsa pela outra  agora vamos colocar o combustivel e a centelha de volta na equaçao  quanto mais ar tivermos disponivel  mais combustivel podemos adicionar a corrente  e com a centelha  ou nao  diz rudolf diesel   mais energia e gerada na combustao  certo  nao  meio certo para ser mais exato  e vou explicar porque     com certeza voce ja ouviu em algum lugar  ou leu em algum forum  pagina  mensagem  etc  as palavras de alguem que sofre da sindrome do  ao   bicao  comandao  turbao e claro cabeçotao  uma pessoa que guia seu raciocinio pelo  quanto maior melhor  e embasa suas colocaçoes em coisas do tipo   o recordista da taseira super usa valvulas do diametro de um punho e tem bicos que despejam um barril por minuto    legal  mas o uso dessa maquina e especifico para  arrancada  uma modalidade onde os carros arrancam a partir dos 4000 rpm  o limite de giro esta ao menos nos sete mil e quinhentos giros  agora imagine este motor nas ruas  embaralhando no meio do transito  dando cabeçadas para andar a 50 km/h  entendeu porque a sindrome do  ao  e um problema para o dia a dia     mas qual a causa de valvulas muito grandes  dutos largos e comandos com perfil agressivo gerarem esse tipo de efeito num motor  ja que eles em teoria permitem gerar uma montanha de potencia  a resposta esta na velocidade  um fluxo de baixa velocidade nao gera turbulencia suficiente para misturar o ar e o combustivel como se deve  a turbulencia tambem e responsavel pelo melhor desempenho da frente de chama  como vimos aqui  por isso  esqueça a cultura do  ao   se o seu motor e perceptivelmente estrangulado para os seus objetivos  nao ha problema em mudar as dimensoes  mas nunca va alem do realmente necessario  pois passar dessa linha normalmente so vai lhe trazer perdas     o jogo de gato e rato   olhando o corte em perfil acima me digam  onde fica a area de maior restriçao desse cabeçote  no duto primario  na area do guia  ou na bolsa da valvula  a resposta pode ser surpreendente para alguns  a bolsa da valvula causa a maior restriçao  pois a area disponivel para a passagem do fluxo e muito menor ali   [youtube id= 0ihwrvradca  width= 620  height= 350 ]  no video acima vemos um motor b18c que equipa o integra type r  antes mesmo de sair da linha de montagem estes motores recebiam modificaçoes na bolsa da valvula  o que garantia vitalidade para gerar 200 cavalos a 8000 rpm  um trabalho de equalizaçao de dutos lhe trara algumas fatias  mas trabalhar a bolsa da valvula certamente ira lhe trazer belos nacos de fluxo  e comum esta area ser responsavel por algo entre 45% e 60% do ganho total de fluxo num cabeçote  diga se de passagem  sem interferir de forma significativa na velocidade  por isso localize o ponto de maior restriçao e trabalhe nele primeiro  guarde isso em sua mente     cortando o caminho para o ar   ja que vamos trabalhar no ponto de maior restriçao primeiro  obviamente vamos abordar esta area primeiro  a bolsa da valvula e a regiao que envolve a garganta  1   a sede de valvula  2  e a valvula em si  3   o ar passa por esta regiao em alta velocidade e a vazao varia de acordo com a posiçao da valvula  observem o grafico abaixo     ele representa o levante total das valvulas de admissao e escape em funçao da rotaçao do virabrequim  observem que as valvulas permanecem em abertura maxima por pouco tempo  elas passam um periodo muito maior em movimento de abertura ou fechamento  entao devemos ajustar a regiao da bolsa para garantir o melhor fluxo possivel para cada milimetro de levante  aqui vai mais uma nota para voce gravar  deixe o ar seguir por onde ele quer e nao por onde voce acha que ele deve passar  o fluxo e preguiçoso  entao ele sempre vai procurar o caminho com menor resistencia a sua passagem  modificar seu caminho natural gera turbulencia indesejada e perda de velocidade   [youtube id= idtuxd w9zq  width= 620  height= 350 ]  quando a valvula apresenta uma pequena abertura  o fluxo tem que fazer uma curva abrupta passando entre a tulipa e a sede  isso gera uma grande turbulencia no interior do duto  eliminar essa turbulencia e a chave para ter ganhos em todo o periodo de levante da valvula  a sede possui um chanfro com angulo que pode variar entre 30° e 50°  a depender do proposito do motor  em cabeçotes de fabrica normalmente encontramos um angulo de 45°  este mesmo angulo tambem pode ser observado na tulipa da valvula  ele garante a estanqueidade da camara de combustao quando a valvula esta em contato com a sede     uma sede com apenas um chanfro nao cria uma transiçao suave  para isso sao necessarios ao menos outros dois cortes que partirao do angulo primario  os 45° da area de assentamento na sede  o primeiro corte acrescenta 15° a montante do angulo primario  criando um chanfro de 60°  o segundo fica a jusante  nele sao subtraidos 15° do angulo primario formando um chanfro de 30°  assim a curva se torna muito mais suave  permitindo que o ar flua sem grandes dificuldades  mas esse design com tres angulos de corte nao e regra  na verdade a maioria dos cabeçotes voltados para alta performance utilizam mais de tres angulos  a foto mais acima e exemplo disso  ha quatro angulos na admissao e o primario nao esta a 45°  mas sim a 40°  vejam tambem que o chanfro de assentamento e mais largo na sede de exaustao  isso se deve a necessidade de uma maior area de contato para a dissipaçao termica  com isso evitamos que a valvula de escape se torne um ponto quente para favorecer a detonaçao     ainda na bolsa da valvula  temos a garganta  uma area onde o diametro do duto se reduz com o objetivo de dar mais velocidade ao fluxo  a razao entre o diametro da garganta e o diametro da tulipa da valvula determina o quanto de velocidade sera adicionada ao fluxo  valores entre 0 82 e 0 85 1 sao comuns em motores oem  motores preparados para as ruas normalmente tem gargantas com ate 0 89 1 do diametro da tulipa  mas se estivermos falando de motores dedicados as pistas  e comum a razao chegar aos 1 1     nas valvulas os cortes tambem devem ser realizados  mas neste caso eles sempre estarao a montante do angulo primario  os angulos mais utilizados sao 30° e 23°  eles suavizam a passagem do fluxo assim como ocorre na sede  outra modificaçao realizada e a reduçao do diametro da haste na regiao que sempre fica exposta ao fluxo  com isso reduzimos o tamanho e energia dos vortices gerados pela haste  alem disso aumentamos um pouco a area disponivel para a passagem do ar     a cereja de todo o trabalho na area da valvula esta em garantir a estanqueidade do conjunto sede  valvula  porque se nao for assim todo aquele ar que voce conseguiu espremer a mais para dentro do cilindro  escapara por entre os dedos  ou melhor  por entre a sede e a tulipa  estanqueidade e um item critico  o vazamento nao pode ser maior 0 01% da vazao maxima da valvula  quando sao utilizados assentamentos metalicos  um dos meus primeiros empregos foi como ajustador de valvulas  numa empresa que fazia manutençao e calibraçao na area da instrumentaçao industrial  uma bisnaga de pasta de diamante  um par de luvas e muita paciencia para horas de lapidaçao da sede  a tarefa so estava completa quando no teste final uma bolha de sabao levava mais de um minuto para se formar   [youtube id= 7gemuqa3dpy  width= 620  height= 350 ]  o video acima e um pouco longo  mas bem detalhado  o youtuber jaformobile mostra uma sessao completa de limpeza e lapidaçao das valvulas e suas sedes  se o seu ingles estiver em dia  basta apertar o play  se nao  o processo começa com o  endereçamento  das valvulas   ele marca uma caixa para saber qual valvula pertence a uma determinada sede de uma camara especifica  pois seu motor nao e novo  nem sofreu modificaçoes no cabeçote  o que ele esta fazendo e apenas manutençao num nivel bem mais avançado  entao suas valvulas e sedes ja apresentam marcas do desgaste natural  trocar a posiçao destas nao e recomendado nesses casos   apos o endereçamento  ele inicia a limpeza usando uma escova rotativa num esmeril e uma parafusadeira com velocidade controlavel  isso garante que toda a area de assentamento estara livre de carbonizaçao  o mesmo e feito para as sedes  com uma pequena retifica  e recomendavel utilizar escovas de bronze  pois estas nao irao riscar o aço  ele utiliza escovas de nylon  ou seja  menor probabilidade de riscos   depois ele aplica o composto de lapidaçao  o mesmo que eu falei mais acima  e para realizar os movimentos circulares ele utiliza uma vareta para lapidaçao de valvulas  existem algumas empresas e videos que mostram a lapidaçao com o uso de furadeiras  falo por experiencia  a lapidaçao manual e muito mais trabalhosa  demorada e cansativa  mas os resultados sao superiores     caso voce pretenda intervir no duto por completo  tudo o que abordamos acima deve ser realizado por ultimo  afinal  ninguem quer correr o risco de danificar sedes tao finamente trabalhadas  mas se voce tiver que fazer apenas uma jogada  ponha estas cartas na mesa     contornar ou eliminar  eis a questao   a area do guia de valvula representa a segunda maior restriçao no cabeçote  toda a estrutura de suportaçao  bem como as arestas do guia acabam gerando turbulencia nesta regiao  alem de reduzirem a area para passagem do fluxo  entao temos que arrumar meios para facilitar a vida do ar que passa por essa regiao  mas o que fazer  vou colocar algumas alternativas aqui embaixo  escolha qual seria a melhor para um motor de rua     arranca tudo  se esta no caminho e atrapalha o fluxo  nada melhor do que liberar a area para o ar passar sem dificuldades     ajustar a forma  modelar o suporte do guia e as paredes ao redor de modo a garantir um fluxo de baixa turbulencia e uma area proxima da porçao superior do duto     melhor nao mexer  se foi projetado assim  nao deve fazer uma diferença tao grande para causar preocupaçao   se voce escolheu a alternativa  a   parabens  voce nao poderia ter feito pior escolha  a retirada de parte do guia e do material de suporte provoca instabilidade no movimento da valvula  com isso temos o desgaste prematuro do guia e vibraçao  que em casos extremos pode provocar a queda da valvula     o melhor a ser feito para o uso civil e a modelagem do suporte  isso ajuda a desviar o fluxo em seu caminho preferencial  iniciando o movimento swirl  alargar as paredes do duto nessa regiao faz o fluxo perder velocidade  isso e importante para que o ar possa fazer a curva do duto com maior facilidade  assim como reduzimos a velocidade para dobrar numa esquina  com a menor velocidade induzida  temos tambem menor turbulencia na regiao  apos a passagem pelo guia  o fluxo e reacelerado na garganta recuperando a energia cinetica   [youtube id= 4cgrixqsc7w  width= 620  height= 350 ]  nessa regiao a maior parte do ar flui pelo teto do duto  entao um bom acabamento no suporte do guia  bem como curvas suaves ao seu redor sao importantes para que o ar nao sofra grandes perdas de carga  em alguns casos a elevaçao do piso e a suavizaçao da parte mais curta do raio de curvatura do duto tambem ajudam o deslocamento por ali  esse tipo de modificaçao e recomendado para cabeçotes mais antigos  onde os dutos estao mais proximos da horizontal  motores mais modernos possuem dutos com inclinaçao suficiente para evitar grandes preocupaçoes com o piso na regiao do guia  pequenas intervençoes como o corte do comprimento excessivo  veja bem  estou falando do excesso  do guia e um tratamento da superficie do duto sao suficientes para o dia a dia  lembre se  deixe o ar fluir por onde ele quer e se possivel ajude o a passar por ali     diametro e inercia   ate agora falamos bastante da forma  modelo  desenho dos dutos  mas o trecho inicial  a regiao onde o cabeçote se encontra com o coletor de admissao sofre maior influencia da area disponivel para a passagem fluxo  aqui vai o terceiro lembrete  a velocidade do fluxo e mais importante que o volume  se voce pensar apenas no duto  obviamente que um diametro maior permite que mais ar passe por ali comparado a outro de menor diametro  mas se voce tiver uma restriçao em uma das extremidades e um fluxo que oscila  a massa contida no duto literalmente passa a pesar na equaçao  a quantidade de energia necessaria para mover esta massa sera maior  entao o motor so acordara mais tarde caso a relaçao entre volumes  duto/cilindro  aumente     um motor tem ganhos muito maiores em funçao da velocidade do fluxo  a mesma inercia que dificulta o inicio da movimentaçao do fluxo tambem impede que ele pare imediatamente  como uma carreta carregada que nao para assim que se pisa no freio  um ganho de velocidade de 10% implicara em 21% a mais de ar para abarrotar o cilindro  entenderam a vantagem em manter um fluxo veloz     o  tamanho  do duto e determinado a partir da area do ponto de maior restriçao  no caso da admissao este ponto e a area de cortina  que e produto da multiplicaçao do perimetro da valvula pelo seu levante total  a razao duto/cortina maxima encontrada em motores oem e de 1 2 1     caso voce tambem deseje modificar o diametro das valvulas tome como referencia a razao entre as areas da valvula e do cilindro  para motores oem com apenas uma valvula de admissao a razao fica entre 21 5% e 23 5%  para motores de rua preparados os valores ficam entre 23 5% e 25%  ja motores de pista com regime de trabalho alto a razao fica entre 25 5 e 26 5%  em motores com duas valvulas de admissao a razao para uma valvula varia entre 14% e 15% para motores oem  15 5% e 17% para motores preparados de uso diario e para os monstros giradores de arrancada e comum encontrar valores entre 17 5% e 19%     as valvulas de escape normalmente sao em media 77% menores que as valvulas de admissao  isso se deve as caracteristicas do fluido e do fluxo  pressao  temperatura  densidade  sao apenas alguns dos fatores que influenciam o tamanho da valvula  alem disso o material que as compoe as vezes difere do encontrado na admissao  pois elas nao possuem o arrefecimento adicional causado pela mistura fresca que passa pela valvula  pelo contrario  toda vez que a exaustao se abre  uma pequena horda infernal passa pela valvula     materiais das valvulas e sedes   com os avanços no desenvolvimento dos motores  materiais nobres passaram a ser utilizados nao so na vanguarda do esporte a motor  vamos ver alguns deles e suas utilizaçoes     aço inox; um dos materiais mais difundidos para valvulas tanto de admissao quanto de escape  atendem uma ampla gama de preparaçao por terem boa resistencia mecanica e condutividade termica  tambem pode ser usado nas sedes    titanio; por ser mais leve e resistente e indicado para uso em motores naturalmente aspirados que trabalham em regimes elevados  porem o titanio tem baixa condutividade termica  entao nao e interessante utiliza las como valvulas de escape sem sedes apropriadas  neste caso as sedes de cobre berilio sao as mais indicadas pela sua alta capacidade de dissipaçao do calor  estas sedes aliam ainda menor dureza superficial  por isso permitem o maior levante de valvula sem riscos de dano    inconel; pela alta condutividade termica  valvulas fabricadas em inconel sao ideais para motores sobrealimentados  podem ser combinadas com sedes em liga de aço ou cobre berilio   para todos os casos  as valvulas podem receber mais um auxilio  a refrigeraçao por sodio  nesse caso a haste da valvula e oca  porem o espaço e preenchido por sodio  que conduz o calor muito bem  no brasil encontramos essa tecnologia no marea turbo  que tem as suas valvulas de escape preenchidas por sodio  para garantir a boa refrigeraçao e vida util     novas tecnologias   o desenvolvimento de novas tecnicas para a modificaçao dos cabeçotes continua acontecendo  atualmente o emprego de maquinas cnc para usinagem completa de um cabeçote e comum  deliciem se com esta obra de arte mecanica  um cabeçote de quatro cilindros feito a partir de um bloco billet de aluminio   [youtube id= mi2zz7bzbpw  width= 620  height= 350 ]  mas nao so cabeçotes novos sao beneficiados com o automatismo da usinagem  modificar cabeçotes ja fundidos tornou se mais rapido e preciso com o uso dos centros de usinagem por comando numerico  desde um simples reparo a modificaçao dos dutos  tudo pode ser feito em minutos   [youtube id= etlaptbvfrm  width= 620  height= 350 ]  vejam como essa fresa retira material no limite de seu angulo de trabalho  ainda sim sem cometer erros  modificaçoes baseadas em um modelo cad 3d permitem diversas analises antes da açao  isso economiza tempo e cria um norte mais factivel  essa ferramenta aliada a solida experiencia de alguem que trabalhe ha anos no ramo leva a resultados no minimo incriveis   [youtube id= ikbmrqiqor0  width= 620  height= 350 ]  outra modificaçao que vem ganhando adeptos e o dimpling ou a texturizaçao da superficie dos dutos  o juliano ja deu uma aula aqui sobre o assunto  descolamento de camada limitrofe e turbulencia sao os segredos que ditam as regras quando queremos ter controle aerodinamico  mas no caso dos dutos qual o objetivo destas modificaçoes     assim como uma bola de golf usa suas concavidades para manter a camada limitrofe mais proxima pela geraçao de micro vortices  dutos texturizados permitem maior fluxo por manterem a mesma camada mais proxima das paredes nas areas onde ha mudança de direçao  lembra que falamos mais acima da turbulencia gerada na regiao de curvatura do duto  ali forma se uma zona de baixa pressao que recircula parte do fluxo  criando uma parede aerodinamica  da mesma forma que ocorre com as asas em angulo de ataque bastante elevado  essa situaçao reduz a passagem efetiva do ar para o cilindro  vejam abaixo um teste comparativo entre dutos modificados  que diferem somente na textura de suas paredes   [youtube id= u6v2wpk4mjo  width= 620  height= 350 ]    bancada de fluxo   e bastante comum ouvirmos a expressao  cabeçote feito em bancada de fluxo   mas na verdade as modificaçoes feitas anteriormente no cabeçote e que sao testadas em uma bancada de fluxo  este e um equipamento que se baseia na pressao diferencial para verificar a vazao do cabeçote  entao temos que atentar ao diferencial a partir do qual a vazao foi medida  valores medidos a @28  h2o serao diferentes dos encontrados @10  h2o  mas nao se preocupem  e facil converter os valores  vejam a formula abaixo     utilizar somente a bancada para verificar valores de vazao pode lhe dar uma visao obtusa do que realmente esta acontecendo ali  por exemplo  como saber se ha areas de turbulencia ou restriçao nos dutos  onde trabalhar para ter os melhores resultados   [youtube id=  sh378dkrfk  width= 620  height= 350 ]  o video acima mostra um conjunto de ferramentas chamadas de bolas de fluxo  elas alteram o fluxo dentro do duto  gerando restriçoes propositais  ou eliminando a turbulencia e aumentando o fluxo  assim o preparador sabera onde ele deve trabalhar para obter melhores resultados   [youtube id= hhfo5j7p9vy  width= 620  height= 350 ]  empresas que trabalham com equipes de corrida podem optar ainda por tecnicas mais avançadas  como a bancada de fluxo molhada  que alem de medir o fluxo dispara um spray que reage a luz ultravioleta  traçando o perfil de fluxo de forma visivel  se o caso for realmente serio  cameras de alta velocidade podem ser usadas para filmar o fluxo e fazer uma analise posterior  mas os vestigios deixados pela tinta sao suficientes para contar a um preparador experiente o que esta acontecendo ali  vejam a foto abaixo e entendam o que cada parte dela conta sobre o fluxo       vortices; indicam grande turbulencia na regiao  e negativa quando muito proxima da vela  pois atrapalha a frente de chama em sua fase de formaçao  proxima as paredes  denota o ponto de encontro do fluxo que se desloca a partir da valvula de admissao    vaporizaçao; mostra um ponto de grande aceleraçao do fluxo que auxilia o deslocamento da frente de chama  mas se forte demais pode causar a separaçao entre o combustivel e o ar    linhas de fluxo; mostram o sentido de deslocamento do fluxo dentro da camara     tudo que vimos ate aqui mostra o quao intrincado pode ser o trabalho em um cabeçote  colocar mais ar dentro do cilindro e o objetivo  mas o caminho para ele e uma verdadeira arte  mas se voces acham que essa conversa acaba por aqui  estao redondamente enganados  no proximo papo  que ja esta no forno  nos vamos mostrar a continuaçao da camara  pistoes  aneis de compressao  paredes do cilindro  tudo o que da continuidade a combustao sera abordado  ate a proxima