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Project Cars Project Cars #16

Project Cars #16: os novos upgrades que estavam guardados para meu Kadett GL 2.4

Pois bem, caros amigos do Flatout! Nos nossos últimos encontros aqui no Project Cars, acabei falando muito do passado. Quem acompanhou a história conheceu todo o processo de montagem do carro no post 1, a estreia do carro nas pistas pelo Brasil afora contada no post 2, sem falar na evolução do carro e do meu aprendizado como piloto amador no post 3, até tudo terminar no acidente que sofri no autódromo de Brasília, em julho do ano passado.

Desde então o carro ficou parado aguardando que o meu patrocinador (leia-se “eu mesmo”) pudesse se recuperar financeiramente e emocionalmente (leia-se “família”) do ocorrido.

Em todo esse tempo, recebi muitos conselhos sobre o rumo que o projeto iria tomar, muitos ligados à questão da segurança – minha e do carro, e graças a Deus consegui serenidade para não tomar nenhuma decisão precipitada.

Só que antes mesmo do acidente, eu já tinha programado um grande overhaulin’ no carro, incluindo algumas melhorias de performance. E com a batida, vi-me obrigado a cogitar também em alterações estéticas, como fazer o facelift para o visual do Kadett GSI e bem provavelmente pintar com uma nova cor.

Mas agora é hora de falar do futuro. E para começar, me deixem mostrar o que eu já tinha guardadinho lá em casa.

 

UPGRADES NA MECÂNICA

Quando comecei a montar o carro em 2011, meu lema era economia e funcionalidade. Keep it simple, já diziam os sábios.

Tanto é que decidi manter originais os componentes internos do motor: pistões, bielas, bomba de óleo, parafusos – são todos da linha de montagem. Um exemplo disso é o próprio cabeçote, que recebeu uma preparação bem espartana, feita por uma retífica local: apenas taxa, polimento manual nos dutos e ângulos de válvula. Tirando o comando de válvulas Carlini, todo o resto não passava de uma receita caseira que cumpria muito bem o seu papel.

Mas sabem aqueles amigos que a gente tem e que ficam nos enchendo de perguntas do tipo: “passou o cabeçote na banca de fluxo?”, “quantos CFM tem?”, “qual é a taxa de compressão?” etc?

Pois é, cansei de não saber responder! Por isso, resolvi encomendar um novo cabeçote feito especificamente para meu projeto: motor de aspiração natural, taxa de compressão mais elevada, válvulas maiores, dutos projetados e trabalhados para casarem com a cilindrada atual e com meus coletores de admissão e escape, ou seja, tudo do bom e do melhor. Inclusive, com direito a laudo de fluxo e os valores em CFM exatos para admissão e escape, medidos com e sem as borboletas individuais.

Para quem não sabe o que é CFM, trata-se da unidade padrão de medida de fluxo. Literalmente, a sigla significa cubic feet per minute, ou pés cúbicos por minuto, e resumidamente significa que aumentando-se o fluxo (diferencial de pressão entre o orifício de entrada e o de saída do duto) consegue-se incrementar a eficiência volumétrica do motor. O resultado, dentre uma série de variáveis a serem consideradas em conjunto, é o aumento da potência do motor. Quem se interessar pelo assunto, pode ler um artigo técnico nesse link.

O trabalho nesse novo cabeçote ficou a cargo do Eng. André Ferreira, da HotFlow, que fez um serviço extremamente meticuloso. Por um acordo entre eu e ele, não vou revelar fotos de todo o processo, mas apenas algumas imagens do trabalho final, de parte do material empregado e do resultado final. Enfim, trata-se de um cabeçote GM Família 2, com balanceiros tradicionais, molas de válvulas duplas Iskenderian (calculadas para o novo comando e a nova faixa de giro), pratinhos em alumínio aeronáutico, guias de válvulas em bronze, sede de válvulas em cobre-berílio (escape) e liga de aço (admissão), válvulas de escape (em inox) e de admissão (comuns) porém customizadas e em maior diâmetro, retrabalho na câmara de combustão, além de polimento e equalização dos dutos.

O resultado obtido foi um fluxo médio de 102cfm @ 10″ de H2O na admissão (contra 78cfm originais) e de 77cfm no duto de escape (contra 65cfm originais). No lift máximo do comando, quando as válvulas estão totalmente abertas, com quase 12mm, o fluxo atingiu 124cfm na admissão e 94,5cfm no escape, nas mesmas condições de medição.

Gente, isso num cabeçote 8 válvulas com borboletas individuais! Não adianta querer comparar com cabeçotes multiválvulas que já nasceram superdotados como os famigerados C20XE (com pedigree Cosworth), o K20 do Honda Si (que dizem ter um fluxo monstruoso mesmo original) ou ainda o lendário XU10J4RS que equipa alguns esportivos da Citröen. Cada macaco no seu galho, né?!

 

 

NOVOS COMANDOS GRINGOS

Para manter esse novo pulmão respirando a quantidade correta de ar, tenho em mãos um comando Kent Cams, marca inglesa que sempre fabricou peças de performance aftermakert para a Vauxhall/Opel, a subsidiária europeia da GM.

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Trata-se de um kit AST-16, composto por um comando de 312 graus de duração, com 104 graus de overlap, um pouco mais agressivo que o meu atual da Carlini (310 graus com 112 de overlap). Para quem quiser entender as implicações de um overlap menor, recomendo a leitura do PC# 136, nesse link.

Além do comando, o kit contém molas e balanceiros fabricados pela Kent Cams, próprios para a nova aplicação. No meu caso, usarei as molas que o preparador já instalou no cabeçote, mas pretendo utilizar os novos balanceiros (rocker arms, em inglês), por terem uma liga melhor e serem mais resistente do que os originais.

Esse comando tem um abrangência (ou powerband, segundo o fabricante) de 3000 a 7000rpm. Isso significa que a faixa de trabalho onde devo esperar uma melhor resposta se encontra entre essas rotações. O que me introduz ao próximo assunto, que são os novos pistões forjados.

A esta altura alguém pode estar se perguntando: “Mas ele não disse lá no começo do post que simples é melhor?!”

Esqueçam! De agora em diante eu adotei uma nova estratégia bem norte-americana: Bigger is better!

 

NOVOS PISTÕES FORJADOS

Como disse antes, as peças internas do motor ainda são as originais de fábrica. Além de simplificar, minha ideia inicial era conseguir agilidade na montagem do powertrain. O mercado de peças de performance, tanto nacional como internacional, não oferecem peças forjadas à pronta entrega para esse motor 2.4 – pelo menos não do jeito que eu queria. Optei por postergar essas alterações, pensando em botar tudo logo para funcionar e ter o carro na mão para me divertir. Deu certo e foi bom enquanto durou!

Mas com a proposta do novo cabeçote e dos comandos, surgiu a necessidade de peças móveis forjadas. Ainda mais porque minha intenção agora é fazer o motor beliscar os 7000rpm.

Abro um parênteses para tocar num assunto delicado: a relação r/l desse motor GM 2.4. Já cansei de ouvir gente dizendo que esse motor é de trator, que não gira etc. Os mais nobres resmungam que é um motor “áspero” por causa da r/l ruim. Ouso discordar.

Evitei falar disso no post de apresentação, mas agora pretendo polemizar um pouco. Está certo que a matemática e a engenharia não mentem. A relação r/l desse motor é de 0,337 (curso do virabrequim de 100mm e bielas de 148mm) e ponto final! Contudo, eu queria usar dois argumentos para defender meu ponto de vista: um comparativo e outro fático.

Primeiro: a comparação. Todo mundo concorda que o Civic Si é girador, certo? E o que me dizem do novo Civic Si? Um tesão de carro, não é mesmo? E seu eu lhes disser que o motor K24 que equipa o esportivo japonês tem virabrequim com curso de 99mm e bielas de 152mm, o que dá uma r/l de 0,325. Está certo que o Civic Si tem um belo cabeçote multiválvulas e o VTEC kick, mas isso não muda a parte de baixo do motor, que continua a r/l desfavorável.

Segundo: a prova fática. Meu carro está aí pra todo mundo ver. Revejam os vídeos que coloquei nos posts anteriores. O motor cresce o giro muito rápido e belisca o corte em 6500rpm a todo instante! E ele pede para ir mais! E o que dizer do Civic Si?! Tem uma R/L bem parecida e os nossos amigos hondeiros não se cansam de andar com o ponteiro na redline!

Fecha parênteses.

Se a ideia agora é buscar os 7000rpm, pretendo fazer isso com as peças certas. As bielas forjadas eu encontrei aqui mesmo no Brasil e já vieram com parafusos ARP. Os pistões precisaram ser encomendados sob medida. Em contato com a IAPEL, consegui pistões forjados numa medida maior (88mm), o que elevará a cilindrada de 2.405cc para 2.432cc.

São pistões do tipo boxer, que possuem saia menor, menor peso, o que reduz o atrito e resulta em  menos dificuldade para o motor girar, o que num carro aspirado acaba se transformando em alguns pelinhos a mais no dinamômetro. Nunca ouviu falar disso ou ainda tem dúvidas? Pesquise por “F1 pistons” no Google, ou então converse com seu amigo que tem um APzão aspirado. Ele certamente já usa um desses…

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Os pistões também possuem o que chamamos de dome, que consiste numa saliência no topo da peça e tem como objetivo elevar a taxa de compressão. Ao invés de rebaixar o cabeçote, retirando material – ou “bifes”, como alguns se referem, é comum usar pistões com dome para atingir taxas de compressão mais elevadas, no meu caso, de 13,5:1.

Para os entusiastas da “marca da gravatinha”, o desenho do pistão deve parecer familiar. Pedi para a IAPEL copiar o dome do pistão do motor do Monza 2.0 movido à álcool, na tentativa de manter a concepção original dos engenheiros da montadora. Vamos ver se funcionará. Bom, pelo menos o cabeçote foi buretado e o dome calculado para atingir a compressão desejada.

 

BOMBA DE ÓLEO “BOMBADA”

De nada adiantaria ostentar um belo conjunto de pistão e bielas forjadas, um cabeçote com comandos novos se a parte de lubrificação fosse sonegada. Como eu ainda uso a bomba de óleo original do motor 2.4, tive que pensar numa solução de lubrificação para ser coerente com a intenção de beliscar os 7000rpm.

O mais indicado – e que vem primeiro à nossa mente – é o sistema de cárter seco. De fato, praticamente todo carro de corrida sério o usa e muitos superesportivos já saem da linha de montagem com esse sistema. Por isso, os fabricantes cobram o custo das vantagens oferecidas – custo que eu não tenho coragem de pagar. Algo na faixa de £ 995 — uns R$ 4.000 sem frete e sem impostos. Ouch!

Mas convenhamos, girar 7000rpm não é lá coisa de outro mundo assim, certo?! E o meu carro não é nenhum superesportivo ou carro de corrida sério, não é mesmo?!

Certo! Então, pé no chão que quem paga a conta sou eu!

A solução que encontrei foi na preparadora inglesa SBDev, um belo reduto de apaixonados por motores GM e Ford. Eles têm um kit de upgrade para a bomba de óleo original do motor C20XE – idêntica à que eu uso – composto por duas engrenagens com liga mais resistente e uma válvula bypass fabricada em nylon, tudo por apenas £ 140. Ufa! Bem mais em conta!

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As possíveis falhas nessa bomba de óleo GM ocorrem porque o êmbolo da válvula bypass, que regula a pressão do sistema, pode travar pela dilatação em função da temperatura elevada do lubrificante em situações extremas. Se a válvula trava em determinada posição, ela entope a bomba, causando o colapso das engrenagens, que se despedaçam. Quando isso acontece, normalmente você precisa de um motor novo.

Esse kit resolve os dois problemas: o êmbolo da válvula bypass em nylon não sofre com travamentos e as engrenagens com liga de metal mais resistente minimizam a possibilidade de comprometer a lubrificação por quebra dos dentes da bomba.

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Mas e a pressão de óleo ? O que interessa não é aumentar a pressão à medida que o giro sobe?

A SBDev nos dá a seguinte resposta: “The oil pressures we recommend are for hot oil with an oil temperature between 80 – 120 deg C. This is using a 10W60 oil, fully synthetic. You should have about 65 – 75 psi (4.4 – 5.1Bar) oil pressure at 4000 RPM”.

A pressão de óleo que nós recomendamos é para óleo quente com temperatura entre 80 – 120 graus Celsius. Isso usando óleo 10W60, 100% sintético. Você deve ter entre 65-75 psi (4.4 – 5.1Bar) de pressão de óleo a 4000 RPM”.

No manual de instalação eles advertem que a pressão de óleo pode ser incrementada usando-se pequenas arruelas que vêm inclusas no kit, bastando inserir uma ou mais na ponta da válvula de alívio para aumentar a pressão, ou retirá-las, caso deseje uma pressão menor. É um sistema extensamente testado por eles nas pistas e, segundo eles, muito mais seguro do que simplesmente mexer na tensão da mola da válvula de alívio, dando aquela “esticada” – muito comum entre os preparadores HUE BR – para conseguir mais pressão.

 

UMA VISITA À SUMMIT RACING

Gearhead que se preze já viu esse nome em algum lugar. Seja em um episódio do Overhaulin’ ou garimpando peças pela internet, você certamente já se deparou com essa megastore do mercado de reposição americano.

Em 2013, fiz uma viagem para os EUA e planejei uma passadinha numa das retail stores da Summit Racing, em McDonough, nos arredores de Atlanta, Geórgia.

Está certo que lá é o paraíso dos apaixonados por muscle cars, e isso é um fato! Dentro da loja, ao circular pelos corredores, o que mais se vê são peças de motores V8. É como se você estivesse num Walmart da vida, só que ao invés de iogurtes e pão integral, você tem carburadores e cabeçotes nas prateleiras. A infinidade de opções de coisas legais para se comprar é estonteante. Mindblowing, literalmente.

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Mas o que eu estava fazendo ali?

Bom, primeiro conhecendo o lugar. O showroom não expressa nem 10% do tamanho do depósito que ocupa o restante do tamanho da loja. Vocês sabem, americanos são bem exagerados.

Segundo, embora eu não tenha um V8 americano, a Summit fornece peças universais que servem em qualquer veículo e eu queria levar algumas lembrancinhas para casa.

No caso, meus souvenirs foram um jogo de parafusos ARP para volante do motor, um kit de parafusos ARP para mancal e um steering quickener.

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Os parafusos ARP, conhecidos por sua resistência, são quase cinco vezes mais fortes do que os originais, de acordo com a empresa. São muito conhecidos pelos competidores de arrancada e também usados na preparação de motores V8 e GM 6cc.

Minha ideia é evitar que parafusos de biela e mancal se estiquem pela rotação do motor elevada ao alvo de 7000rpm. Além disso, nas mesmas circunstâncias de giro alto, quero manter o volante do motor quietinho no seu lugar.

O cabeçote novo também receberá prisioneiros, porcas e arruelas ARP, já adquiridos em outra oportunidade e bem guardados lá em casa. Com a taxa mais elevada, não posso permitir que a compressão dos cilindros seja perdida caso um parafuso original se estique. Nesses pequenos detalhes é que muitas vezes aparece um problema.

Já o steering quickener (é de comer ou de passar no cabelo?) é, na verdade, em tradução livre, um “encurtador de raio de direção”.

Minha caixa de direção é mecânica e precisa de absurdas quatro voltas e meia no volante para girar as rodas de batente a batente.

Carros mais esportivos, como BMW, Audi, Porsche etc, costumam ter a direção mais direta e necessitam de apenas 2,5 ou três voltas no volante de batente a batente.

Esse ataque mais direto na direção é proporcionado pela relação pinhão x cremalheira. Para quem não sabe do que se trata, são componentes internos da caixa de direção, sendo uma engrenagem e uma barra de dentes iguais a essas abaixo:

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Nas minhas pesquisas, descobri que não há como mudar essa relação, a não ser trocando a caixa de direção inteira por outro modelo. No meu caso, só serviria a caixa de direção hidráulica do próprio Kadett, que tem três voltas e meia. Logicamente, isso envolveria adaptações mais extensas e eu não atingiria o resultado desejado de ter uma caixa mais direta.

Ante a ausência de outros modelos compatíveis, resolvi apelar para esse dispositivo, o steering quickener, que nada mais é do que um redutor de engrenagens. Uma vez soldado na coluna de direção, esse redutor deixa minha caixa de direção duas vezes menor, ou seja, ao invés de quatro voltas e meia, terei que mover menos do que duas voltas e meia de batente a batente.

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Já posso ouvir daqui: “Cê tá loko mano! O Ayrton Senna morreu porque botaram uma parada dessa no volante da Williams!”.

Pode até ser. Mas não tenho como avaliar agora se vai dar certo ou errado. É aquela história: só tem um jeito de saber.

O volante vai ficar mais pesado? Com certeza! Vai ficar mais difícil de manobrar? Sim, mas eu não estaciono meu carro por aí, até porque não ando com ele no dia a dia. O projeto sempre foi dedicado à pista, então esse argumento não vale.

E mais: ainda não instalei. Estou apresentando a ideia aqui e ainda tenho tempo de amadurecer. Qualquer coisa, eu me desapego e faço um bom negócio. Ba-dum-tss!

 

CAMBER PLATE

Finalizando o pacote de mudanças, estou estudando a possibilidade de adquirir um kit de camber plate para facilitar a regulagem da cambagem dianteira do Kadett.

Não tinha dito antes, mas a cambagem que uso atualmente foi feita na própria torre da suspensão (alguns conhecem como “manga de eixo”). Só que ao invés de entortar o amortecedor com aqueles macacos hidráulicos – e, consequentemente, diminuindo sua vida útil – o que fizemos foi entortar a própria manga de eixo num processo “a quente”. A imagem abaixo é auto-explicativa:

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A desvantagem do sistema atual é que essa cambagem negativa é fixa (no meu caso, -2 graus). Então, não importa se estou andando na pista, na estrada ou na rua, a cambagem está ali, com seus benefícios e também seus efeitos colaterais.

Daí surgiu a ideia de mudar para o sistema de camber plate, que permite alterar regulagem com mais facilidade, inclusive no próprio autódromo.

Recentemente, um amigo que também tem um Kadett de trackday iniciou uma investida para desenvolver seu próprio kit. O resultado é esse:

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A solução “by torneadora” do meu amigo custou R$ 700, incluindo o preço dos uniball usados na construção da peça.

Existe também uma solução pronta vendida por uma empresa Australiana especializada em kits de cambagem, a K-Mac. Os entusiastas da Opel/Vauxhall do Velho Continente usam esses kits e recomendam. O problema é o preço: 330 dólares australianos, o que dá uns R$ 720 em conversão direta. Isso sem frete e sem impostos!

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Confesso que ainda estou estudando o assunto, até porque meu sistema atual funciona a contento e as soluções alternativas se mostraram um pouco fora do preço, em vista da simplicidade na construção da peça. É um caso a se pensar.

 

MUDANÇAS VISUAIS

Então, galera! Acho que me empolguei e escrevi demais sobre os upgrades. Ainda tenho mil ideias borbulhando na minha cabeça sobre as alterações visuais que pretendo fazer no carro. Quero a opinião de vocês sobre cores e talvez um layout “racing” com adesivos que estou bolando com a ajuda de um amigo.

Mas acho que vou deixar isso para um próximo post. Até lá e um grande abraço!

Por Weiler Júnior, Project Cars #16

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