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A origem e os segredos do motor C20XE


Em meados dos anos 1980 a Opel precisava de um novo motor de competição, uma vez que seus CIH e OHV já não eram assim tão mais competitivos frente aos novos motores de 16 válvulas vindos da Itália e do Oriente. Para resolver o problema, o chefe da divisão de desenvolvimento de motores, o dr. Fritz Indra, decidiu que eles poderiam desenvolver algo sobre seu recém-lançado Família II e chamou o pessoal que geralmente resolve essas coisas para as fabricantes: a Cosworth. C20XE

Iniciado em 1987 sob o código KBA, o projeto consistia no desenvolvimento de um cabeçote de 16 válvulas para o motor Família 2 da Opel. Considerando que o motor deveria ser usado também nos modelos de rua que iriam homologar os carros de competição — na época no Grupo A e no Grupo N da FIA —, a Cosworth terminou com um cabeçote de comando duplo, quatro válvulas por cilindro, e que seria fundido por um novo processo que eles desenvolveram na época, já usado para fazer o cabeçote de 16 válvulas da Mercedes para o 190E 2.3-16.

Fritz Indra na Alpina

O cabeçote era uma iguaria da engenharia de motores da Cosworth. Os comandos, além de um cruzamento agressivo e graduação razoavelmente elevada para obter mais potência em alta rotação, também eram ocos para reduzir a inércia.

As válvulas de escape foram preenchidas com sódio para controlar a temperatura e tinham um ângulo de 46 graus entre si, o que permitiu a adoção de válvulas de maior diâmetro, otimizando o fluxo do cabeçote — que é o ponto-chave de um motor aspirado de alto desempenho.

O projeto ficou pronto ainda em 1987, e os cabeçotes eram fornecidos à Opel pela própria Cosworth, que os fundia usando seu processo Coscast. Diferentemente da fundição convencional, na qual a liga é despejada nos moldes de fundição, no processo Coscast (de Cosworth Casting, ou “fundição Cosworth”), a liga metálica é injetada sob pressão no molde, reduzindo a aspereza das superfícies, a porosidade da estrutura e, consequentemente, otimizando a resistência do cabeçote.

Com o cabeçote Cosworth sobre o bloco do motor 20NE, a Opel ainda adotou novos pistões para obter uma taxa de compressão mais elevada — passando de 9,2:1 para 10,5:1, um aumento e tanto. O resultado foi o motor 20XE, capaz de produzir 156 cv a 6.000 rpm e 20,7 kgfm a 4.600 rpm — um motor claramente girador e que foi diretamente para o cofre do Kadett GSi e do Vectra GSi.

Dependendo da aplicação, o motor era equipado com um sistema de controle de emissões que incluía um conversor catalítico e sonda de oxigênio, um sistema adequado ao padrão americano da época. Para identificar as versões com catalisador, o motor 20XE recebia o prefixo C, passando a se chamar C20XE. O sistema afetava sutilmente o torque e, por consequência, a potência do motor, que ficava nos 150 cv e 20 kgfm — uma redução de 6 cv e 0,7 kgfm.

Foi nesta configuração que o motor 20XE fez sua fama no Brasil. Embora o Kadett GSI jamais tenha recebido o motor por aqui, o Vectra GSi de primeira geração foi trazido com ele no cofre para se tornar o carro mais veloz do mercado brasileiro na época — o que também fez dele um objeto de desejo. Mais tarde, em 1993, a Chevrolet ainda traria o cupê Calibra também equipado com o C20XE, consolidando a reputação esportiva do motor.

Infelizmente para o Vectra e o Astra nacionais a GM do Brasil desenvolveu uma outra versão do motor 20XE, com um novo cabeçote e menos potência, pois seu enfoque estava no torque em baixas rotações — além de ter o sistema de controle de emissões para Europeu/Americano dos anos 1990, o que resultou no código X20XE.

O motor C20XE ainda teve um derivado sobrealimentado, o C20LET. Eles não parecem relacionados devido às letras diferentes no código, mas ao decodificarmos as letras, a relação fica mais clara. Isso, porque os códigos usados pela GM/Opel para o Família II identificam suas características, e não uma “sub-família”.

C20XE

A letra C, como já vimos, identifica o sistema de controle de emissões de acordo com o padrão americano dos anos 1980. O 20 identifica, claro, o deslocamento do motor. A letra seguinte identifica a taxa de compressão do motor. No caso do C20XE, a letra X indica taxa entre 10:1 e 11:1. No caso do C20LET, a letra L indica taxa de 8,5:1 a 9:1 — reduzida devido à adoção do turbo.

A letra seguinte, que é “E” nos dois motores, indica o tipo de alimentação/mistura: o “E” indica injeção multiponto. Se usasse injeção monoponto, no corpo de borboleta, a letra seria Z, e se o motor fosse carburado, a letra seria V. O sexto caractere só é presente em derivações com alteração, como o turbo — que é justamente o significado da letra “T” em C20LET.

Uma característica menos conhecida do motor C20XE é que ele teve quatro cabeçotes diferentes, apesar de todos terem o mesmo projeto. O mais famoso — e procurado — é o Coscast. Eles eram fundidos pela Cosworth entre 1987 e 1991 e foram usados principalmente no Kadett, no Calibra e no Vectra. Você pode identificá-los pelo logotipo Coscast abaixo da segunda saída de escape.

Os cabeçotes Coscast são os mais procurados devido à menor porosidade de suas superfícies internas, o que os torna mais duráveis que os feitos fora da Cosworth, especialmente em relação ao desgaste dos canais de lubrificação e arrefecimento.

A partir de 1991 os cabeçotes passaram a ser feitos pela Kolbenschmidt por uma questão de redução de custos. Conhecidos como KS700, estes cabeçotes são identificados pelo número 700 ao final do número de série estampado na parte posterior do motor (o lado do volante). Sobre estes cabeçotes da Kolbenschmidt há relatos de desgaste nos canais de lubrificação e arrefecimento devido à porosidade da superfície, que resulta em pequenas fissuras nos canais, que levam à contaminação do lubrificante pelo fluido de arrefecimento.

Em 1993 e 1994 a Kolbenschmidt fez uma variação reforçada do cabeçote conhecida como KS400 — eles são identificados da mesma forma que os KS700. Os reforços, contudo, levaram a uma sutil redução nos dutos de admissão e escape, mas sem influência negativa significativa no fluxo. O KS400 tem também uma variação conhecida como KS859, que tem pequenos ajustes para o novo módulo de ignição utilizado na época e é identificado da mesma forma que o KS700 e KS400. 

Nessa mesma época, devido aos problemas encontrados nos cabeçotes Kolbenschmidt, a Cosworth voltou a produzi-los para a Opel, mantendo-se como a única fundição até o fim da produção do C20XE, em 1996.

 

Nas pistas

O C20XE foi um motor muito duradouro no automobilismo. Ele estreou nos anos 1980 no WRC, BTCC e DTM, mas também foi usado até o início de 2011 no WTCC e até o início da década passada na Fórmula 3. Os motores eram preparados pela Spiess e um deles levou o australiano Tim Macrow ao título da Fórmula 3 local em 2007 — ano em que o C20XE completou seu 20º aniversário.

No WTCC a Chevrolet e a Lada (!) usaram o C20XE — a Chevrolet no Lacetti e a Lada no Priora — até 2009 e, em 2010, quando a Chevrolet trocou o Lacetti pelo Cruze, o C20XE continuou em uso até ser aposentado em 2011.

O desenvolvimento do C20XE nas pistas produziu um imenso know-how de preparação também para as ruas. Além dos motores Spiess que foram tirados de monopostos obsoletos da F3 para uso em carros de rua (temos um Project Car no Brasil, esse do vídeo abaixo), preparadoras locais como a britânica SBD Motorsport ou a Risse Motorsport conseguem extrair até 300 cv do motor aspirado.

Como eles fazem isso? Bem… isso é o que veremos na segunda parte desta conversa, quando conheceremos as receitas de preparação do C20XE e dos seus irmãos da Família II.

 



 

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Agradecemos ao engenheiro Marcos Rainier de Sá pelo suporte na elaboração desta matéria

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