Olá, amigos leitores do FlatOut. Como prometido, estou de volta para contar a vocês a escolha das peças para o projeto turbo. Os desafios da montagem e problemas que surgiram vão ficar para o próximo post devido a extensão deste post.
Bom, após decidir por uma preparação turbocomprimida, o primeiro passo e talvez o mais difícil, é a escolha da potência alvo da preparação. Tudo gira em torno dela: turbina, bicos injetores, bomba de combustível, mecânica, suspensão, freios e pneus.
E é uma etapa difícil por um único motivo: nós que somos viciados, alucinados por velocidade e potência, queremos sempre mais. Então é bom deixar sempre uma margem de segurança para cima. Minha potência alvo começou com 200cv, mas eu sabia que ia querer um dia chegar aos 300cv, e por isso essa foi a faixa para a escolha dos equipamentos.
Escolhendo a turbina
Após decidida a potência, precisamos escolher a turbina. Essa é uma etapa bem delicada, pois precisamos contar com informações que geralmente não temos, como fluxo de ar admitido e pressão. Não temos simplesmente porque é inviável medir, o mais fácil é calcular, e esse cálculo é uma estimativa bem distante por se tratar de estimativa em cima de estimativa.
Não vou entrar aqui nos detalhes dos cálculos pois tomaria toda essa matéria e mais umas.
Quem tiver interesse em aprender, pode começar por este artigo feito pela própria Garrett, mas nem tudo vai estar lá. Minha dica na verdade é que leiam todos os artigos da seção “Turbo Tech” neste site, pois tem muita informação valiosa por lá.
Quando comecei a ler estes artigos, decidi usar uma turbina Garrett simplesmente pela disponibilidade de informações técnicas dos produtos. Na listagem de produtos do site, existe uma ferramenta muito útil para escolha dos turbos, que praticamente elimina a necessidade de fazer todas as contas. Basta ver como o turbo que eu escolhi está bem na faixa que eu desejava:
A turbina escolhida foi a GT2560R, que como mostra na imagem acima, consegue alimentar uma faixa de potência entre 200 e 330cv, e atende a motores com cilindrada entre 1.6 e 2.5 litros. É uma turbina roletada (Sufixo R), refrigerada a água e com wastegate interna. O mapa de eficiência do compressor mostra a sua faixa ideal de trabalho, e mostra também quando estamos fora da faixa ideal. Quanto mais próximo do centro do mapa (ou onde tiver maior percentual de eficiência) melhor você estará aproveitando a energia aproveitada pela turbina. O termo “pressure ratio” é a relação entre a pressão de entrada e a de saída do compressor: a entrada é sempre próxima de 1 bar (pressão atmosférica), e a sáida é a sua pressão alvo definida pelos seus cálculos.
Por se tratar de uma turbina roletada, a pegada do turbo vem muito linear e cedo, e consigo ir até alta rotação sem problemas, e praticamente sem turbo-lag. Só para dar números, a 3000 rpm, meio segundo após dar WOT, já tenho 0.1 bar de pressão. Passados mais meio segundo, tenho 0.4 bar de pressão. Em 3800 RPM tenho a pressão máxima que se sustenta até o corte.
Injeção eletrônica e alimentação de combustível
Na primeira fase do projeto, eu queria o carro tão econômico ou mais do que o original, portanto minha escolha para injeção eletrônica foi a original aliada de uma Pandoo Pulser suplementar. Esta injeção suplementar controlará quatro bicos injetores extras, que ficam no novo coletor de admissão. (Os bicos originais do EA111 ficam no cabeçote, jogando combustível em cima das válvulas de admissão)
Como foi escolhido usar quatro bicos suplementares no coletor, o proximo passo é descobrir a vazão extra de combustível que cada bico precisa injetar. Existem algumas ferramentas na internet para ajudar nesse cálculo, como a do site da Fueltech.
Meus bicos originais, alimentarão os 104cv originais do carro, e só isso. Então toda a potência adicional precisará ser alimentada pelos outros quatro bicos. Na potência alvo inicial, 200cv, eles precisariam alimentar 96cv, e na potência final de 300cv, os bicos suplementares alimentariam 196cv.
Conforme calculado, cada bico precisa ter vazão de 55 libras por hora na pior situação, usando 80% de sua capacidade como margem de segurança.
Com isso, escolhi bicos Siemens Deka 60lbs/h. Excelentes bicos, e o mais importante, possui especificações técnicas disponíveis na internet. Informação muito importante na etapa de acerto do carro.
Ignição
Cada motor necessita de uma vela específica, por características mecânicas e principalmente pelo seu grau térmico. Num motor sobrealimentado, a temperatura na câmara de combustão é elevada, e por tanto precisa de velas com maior capacidade de dissipar calor. Essa capacidade é dada pelo Grau Térmico da vela.
Quanto mais alto o grau térmico da vela, mais calor ela dissipa da câmara para o ambiente externo. Uma vela fria demais não é recomendada pois há perda de calor em excesso para o ambiente e as velas tendem a cujar de óleo e carvão. Velas quentes demais, podem ficar incandescentes mesmo após a explosão, causando uma pré-ignição no próximo ciclo.
Minhas velas originais eram Grau 7 NGK. Empiricamente escolhi usar velas Grau 9 NGK, comumente usadas em carros turbo. A vela escolhida foi a NGK BKR9-EIX com eletrodo de irídio, já conhecidas pela sua durabilidade e excelente centelha.
Os cabos de vela e bobinas permaneceram originais, pois eu acredito desnecessária a mudança na maioria dos casos.
O kit Turbo
O dito “kit” turbo, no meu caso foi todo comprado separado, por não existir nenhum kit comercial feito para usar com a minha turbina, eu preferi não arriscar e montar individualmente.
O coletor de escape escolhido, foi o SPA TWM13 sem furação para wastegate, em ferro fundido. Em uma das minhas viagens a trabalho para os EUA, trouxe várias mangueiras para a pressurização, em silicone na cor preta, e a válvula blow-off. Comprei todo esse material em uma loja virtual chamada SiliconeIntakes, muito boa para quem está nos EUA e precisa comprar material para pressurização. As mangueiras pretas deram todo o charme ao projeto, pois sou totalmente contra as mangueiras azuis ou vermelhas, e tento fugir delas como o diabo foge da cruz.
As mangueiras de lubrificação e refrigeração da turbina foram feitas por uma empresa daqui de Fortaleza que trabalha com mangueiras industriais, feitas sob medida.
Já as flanges de saída do compressor e entrada da turbina, foram feitas com muita dificuldade em cima da hora, muito atraso e muito custo. Depois tratei de adquirir peças prontas no eBay, porém ainda não coloquei a flange de saída da turbina correta. A que foi usada na montagem é uma bela gambiarra, pois o formato da saída da turbina é bem curvo, e não conseguimos fazer o corte a laser ou plasma, e acabamos usando uma chapa em forma de disco com um furo no centro para soldar ao down-pipe.
O restante do escape, foi feito em 2,5”, com um abafador intermediário comum, e um final em inox de corpo oval, e saída de 5” (!).
O que vem por aí
No começo do post, prometi falar mais sobre os desafios da montagem e problemas que surgem num projeto deste tipo, e farei, porém de forma curta no próximo post.
Rapidamente pulando no tempo para vocês entenderem minha situação: Este setup que estou contando a vocês, foi o meu primeiro setup turbo. Depois dele, diversas mudanças foram feitas, o motor foi forjado, o cabeçote foi retrabalhado, coletor de admissão foi trocado, injeção hoje é uma independente, e, para meu desgosto: os pistões escolhidos tinham problemas sérios, e causaram um desgaste prematuro do cilindro, batida de saia alta, muito incômodo. Isso se juntou a uma queima de junta, e aí minha paciência foi embora. Desmontei o motor, encomendei novos pistões de uma marca melhor, troquei o bloco, e esses dias estou fazendo a montagem do novo motor.
Por isso, peço desculpas a todos os leitores, e ao pessoal do FlatOut pelo meu atraso, e prometo escrever material suficiente para saciar a curiosidade de todos. Alguns me pediram ajuda pelo Facebook, tiraram dúvidas, mas nem todos eu tive tempo de responder. Caso eu tenha esquecido podem me cobrar; assim que eu tiver um tempinho responderei com o maior prazer!
Obrigado e feliz Natal a todos vocês!
Por Elias Soares, Project Cars #87
