depois de termos definido o que e a sintonia e como ela se aplica aos motores quatro tempos veja aqui a primeira parte nesse texto vamos tratar de coletores com uma geometria bastante complexa que e fundamental para o desempenho dos motores dois tempos quando a funçao encontra a arte nesse momento eu estou aqui em frente ao monitor tentando traduzir em palavras a magica que envolve o sistema de escape dos motores dois tempos fabricantes como yamaha bimota kawasaki husqwarna suzuki honda e aprilia passaram decadas a fio desenvolvendo o melhor design para os seus sistemas de escape tanto em modelos de rua quanto nos de competiçao um sinal claro da dificuldade em se encontrar a geometria ideal sim os coletores de escape sao de suma importancia para esse tipo de motor pois o curto circuito entre as janelas de admissao e escape do cilindro ocorre mais facilmente se compararmos este motor a um quatro tempos curto circuito e o nome que se da ao evento onde o fluxo da mistura ar combustivel vinda da admissao atravessa a camara e segue diretamente para a exaustao ou seja parte da mistura que deveria ficar na camara e perdida impactando diretamente a eficiencia volumetrica e a potencia do motor enquanto nos motores quatro tempos o maior interesse esta no aproveitamento do pulso negativo para induzir a entrar da mistura na camara antes do inicio do tempo de admissao em si nos motores dois tempos a atençao deve estar voltada para o pulso positivo pois este minimiza os efeitos do curto circuito por esse motivo os engenheiros da limbach desenvolveram uma camara de expansao que possuia uma taxa de abertura pequena para que o casamento de impedancia acustica entenda o que e aqui entre o volume do duto e o da camara ao final da camara ha um cone reverso com uma taxa de reduçao abrupta e um duto final de escape com diametro menor que o inicial do coletor este conjunto tem por objetivo refletir em dobro o pulso de pressao de volta para a camara de combustao — que ao ser refletido por uma barreira fisica o cone inverte seu sentido tornando se uma onda de compressao que segue em direçao a camara essa onda de compressao encontra parte da mistura ar / combustivel no duto de escape e literalmente a empurra de volta para a camara de combustao o empurrao deve acontecer no fim do tempo de exaustao para que a fraçao recuperada nao retorne para o duto de escape da mesma forma que ocorre num motor quatro tempos devemos determinar o tipo de utilizaçao e onde a powerband deve estar por exemplo motores estacionarios que trabalham em medias rotaçoes pedem camaras de expansao mais longas motores de alta performance como o que equipa a tz 750 da yamaha pede camaras mais curtas pois estes motores trabalham em regimes bem mais altos a tz750e produzia 120 cv a 11000 rpm por isso determinar o diametro e comprimento de cada estagio desse coletor e tao importante o primeiro ponto a ser entendido sobre a camara de expansao e que o comprimento determinado deve ser aplicado da face da janela de escape a metade do cone de reflexao o segundo e que a camara e composta por diversas partes que vamos tratar abaixo duto primario tambem conhecido como headpipe e o duto que se liga ao cabeçote a geometria desse duto influencia o torque em baixas e medias rotaçoes o uso de dutos primarios conicos e um dos artificios para aumentar os ganhos nas faixas de rotaçao citadas acima cone de expansao este e o responsavel pelos ganhos nos regimes de trabalho mais altos cones curtos e com grande angulo de abertura geram grandes picos de potencia em rotaçoes mais altas cones longos e com angulo de abertura menor geram picos menores em rotaçoes mais baixas porem em ambos casos a faixa de rotaçao que fica abaixo do pico sofre grandes perdas isso torna o motor extremamente agudo para contornar essa caracteristica os fabricantes desenvolveram um conjunto com varios corpos de cones estes possuem angulos de expansao diferentes e sao unidos de forma crescente assim a curva de torque se torna mais suave barriga a seçao central da camara de expansao nao e obrigatoria normalmente reta ela tem por objetivo ajustar volume do sistema para que este se aproxime o maximo possivel do valor ideal cone de reflexao como o proprio nome diz este e o trecho responsavel pela reflexao do pulso originado na abertura da porta de exaustao mas alem disso e ele quem controla o declinio da potencia apos o pico com isso tem se o controle do limite de rotaçao tambem essa caracteristica se deve a reflexao do pulso em si pois acima da rotaçao desejada o pulso refletido ira carregar alem da mistura fresca gases da combustao de volta para a camara diminuindo a eficiencia volumetrica do motor cones longos com angulo de convergencia pequeno criam um declinio suave alem do pico de potencia e isso faz com que o pico seja menor assim como a potencia nas rotaçoes abaixo do pico duto final tambem conhecido como tailpipe e o duto que conecta o sistema de escape a atmosfera assim como em todos os outros componentes a sua geometria influencia a performance do motor quanto mais estreito for o duto maior sera o pico de potencia do motor pois maior sera a contrapressao gerada dentro da camara porem esta contrapressao tambem eleva a temperatura dentro da camara e consequentemente a tendencia de perfuraçao e derretimento do pistao este duto muitas vezes e combinado com um silenciador executando assim duas funçoes dimensionamento da camara de expansao o primeiro parametro que devemos determinar durante o desenvolvimento do sistema de escape e a velocidade do som dentro dos dutos esta depende diretamente da temperatura dos gases quando saem da camara de combustao para encontrar a velocidade utilizaremos a seguinte equaçao baseada na lei dos gases ideais aproximando os valores teremos onde a definiçao exata da temperatura em um determinado ponto da faixa operacional do motor depende de diversos parametros como massa de ar admitida pelo cilindro razao ar/combustivel tipo de combustivel taxa de compressao fraçao residual de gases da combustao anterior dentre outros o grafico abaixo mostra a media de temperatura de trabalho para um motor dois tempos e os valores apresentados podem ser usados como referencia para o calculo da velocidade do som dentro da camara de expansao por exemplo um projeto de um motor de rua pede o pico de potencia a 7000 rotaçoes por minuto verificando o grafico encontramos uma temperatura de 900 k 626 85 ⁰c utilizando a formula acima encontramos o seguinte resultado tendo em maos a velocidade de deslocamento do pulso devemos agora descobrir o comprimento total do duto em que momento angulo o pulso refletido deve chegar na porta de escape sabemos que este evento deve ocorrer nos momentos finais do tempo de exaustao mas e necessario que tenhamos o angulo exato onde o evento ocorre para isto usamos a seguinte equaçao onde abaixo temos duas tabelas com os valores usuais de duraçao do enchimento e escape caso voces tenham um motor um motor em maos e queriam saber a duraçao real do escape e enchimento a mediçao e calculo deve ser feito da seguinte forma onde entao para o motor que esta sendo projetado vamos supor que a duraçao de escape e enchimento sejam 176⁰ e 122⁰ respectivamente entao teremos um angulo de evento tendo o angulo de evento agora podemos encontrar o comprimento total da camara de expansao entretanto o valor de comprimento encontrado para a rotaçao alvo pode ser fisicamente inviavel para a construçao caso isso ocorra devemos utilizar a frequencia do terceiro ou sexto harmonico da rotaçao alvo para tal multiplica se o valor de rotaçao por 3 ou 6 respectivamente vamos entao atraves da seguinte equaçao encontrar o comprimento total onde definido o comprimento total vamos analisar cada estagio separadamente de acordo com o sentido de deslocamento dos gases vamos verificar o duto primario este deve possuir o mesmo diametro do duto no cabeçote o comprimento do duto inclui o trecho interno do cabeçote entao o comprimento real e o valor da diferença do comprimento total menos o comprimento interno caso o duto primario seja divergente o angulo incluso deve estar entre 2⁰ e 3⁰ o comprimento sempre foi um segredo extremamente bem guardado pelos fabricantes pois ele acaba traçando o perfil da powerband que sera lapidado pelos outros componentes da camara sendo assim alguns preparadores apos uma boa quantidade de testes desenvolveram uma serie de relaçoes diametro x comprimento que nos apresentamos na tabela abaixo por exemplo temos um projeto para motocross sendo um motor bicilindro com 125 cm³ de deslocamento um flange de escape com 44 mm de diametro interno e 70 mm de comprimento vamos verificar o comprimento do duto primario para uma camara multiestagio entao onde o proximo estagio e o cone de expansao o angulo de divergencia do cone deve estar entre 6 e 9 graus angulos abaixo de seis graus criam uma onda de baixa amplitude que praticamente nao traz beneficios ao motor angulos acima de nove graus criam ondas de curtissima duraçao o que estreia demais a faixa operacional do motor este era o caso das incriveis suzuki rp 68 tres cilindros 50 cm³ de deslocamento 19 cv @ 20000 rpm isso mesmo vinte mil rotaçoes essa beleza tinha uma potencia especifica de 380 cavalos por litro porem o motor nao conseguia operar corretamente abaixo dos 16000 rpm o motor era tao agudo que sua faixa util era de somente 500 rpm entao para aproveitar essa powerband tao estreia a suzuki combinou ao motor uma caixa com quatorze marchas pobre piloto reduzir 10 marchas para entrar numa curva [youtube id= l 0ah79my2e width= 620 height= 350 ] aumentem o volume e ouçam vinte mil vespas do apocalipse que eram capazes de chegar aos 200 km/h bom vamos voltar ao assunto principal determinado o diametro do duto primario consequentemente determinamos o diametro inicial do cone utilizamos a seguinte equaçao para chegarmos ao diametro final onde sabendo o diametro inicial e final do cone podemos determinar o comprimento deste onde se temos o maior diametro da camara em maos o diametro final do cone de expansao vamos buscar agora as dimensoes do cone de reflexao a regra basica e que o angulo de convergencia do cone seja duas vezes maior que o angulo de divergencia do cone de expansao porem ha um range de 14⁰ a 20⁰ no qual se pode trabalhar dependendo do perfil desejado para o motor cones curtos com angulo de convergencia grande elevam significativamente a amplitude do pico e diminuem abruptamente a potencia apos o pico o comprimento deste cone e determinado a partir do diametro final do cone de expansao entao utilizaremos a seguinte formula onde chegamos ao duto final a funçao dele e servir como restritor ao fluxo de saida dos gases reduzindo a caracteristica de curto circuito no cilindro o diametro deste duto normalmente fica entre 0 58 e 0 62 vezes o diametro do duto primario e seu comprimento e de doze vezes o diametro encontrado entao onde temos as medidas dos componentes principais assim como o comprimento total da camara devemos somar os comprimentos dos componentes e subtrair esse resultado para determinarmos se a barriga e necessaria nesse caso sendo assim onde finalizamos aqui um sistema de escape extremamente complexo e que sofre um desenvolvimento continuo ha mais de sete decadas inclusive sendo aplicado em outros veiculos como carros e barcos tivemos aqui no brasil os automoveis fabricados pela dkw que utilizavam motores dois tempos varios fabricantes de motores nauticos ainda produzem motores dois tempos e ainda ha apaixonados loucos que juntam motores de barcos em carros vejam o projeto do volvo amazon equipado com um motor evinrude 300xp o projeto ainda esta sendo desenvolvido pela rudezon e voces podem acompanhar o andamento aqui [youtube id= wblru3t5p14 width= 620 height= 350 ] no texto anterior eu falei sobre uma calculadora de escape e silenciadores que estariam presentes nessa segunda parte e nenhum dos dois esta aqui a questao meus amigos e que o assunto abordado aqui foi tao extenso e ainda sim foi bem resumido que se tornou mais interessante deixar os silenciadores e a calculadora para a ultima parte desse assunto assim sendo nos proximos dias prometo que serao dias mesmo o post final estara aqui lotado de informaçoes essenciais para o desenvolvimento de silenciadores e o uso da calculadora pelos apaixonados por motores
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