Para se obter um aumento de potência em motores de ciclo OTTO ou DIESEL, faz-se necessário introduzir um volume maior de ar dentro da câmara de combustão. Para que este ar (mistura ar + combustível) alcance a câmara de combustão, ele percorre um caminho que contém uma série de obstáculos como:
- Filtro de ar.
- Venturi do carburador.
- Borboleta e eixo.
- Coletor de admissão.
- Cabeçote.
- Guias de válvula de admissão.
- Sede de válvula.
- Câmara de combustão.
- Além de uma série de curvas.
Cada um dos itens acima contribui para que não haja um completo enchimento do cilindro do motor.
Considerando um bom cabeçote que tenha duas válvulas ( uma de admissão e uma de descarga), este rendimento chega a 80%. Por exemplo, um motor que tenha 2000cc terá somente 1600cc dentro dos seus cilindros, com o agravante de que este rendimento só ocorre próximo da rotação de torque máximo, nas demais ele piora.
Como quase 70% dos itens que causam esta deficiência de rendimento estão no cabeçote, este tornou-se alvo de estudos e desenvolvimento mais acentuados.
Os diversos estudos sobre fluxo em cabeçote, de diferentes tipos de motores, chegaram a algumas regras básicas como:
- Existe uma proporção entre a área de passagem da válvula de admissão, o volume do cilindro e o regime (rotação) em que se pretende operar com o motor.
- Ter como objetivo uma velocidade média da mistura ar + combustível na passagem entre a válvula e a sede em torno de 45 m/s na rotação de torque máximo.
- Procurar reduzir ao máximo o deslocamento da camada limite das paredes do conduto de admissão.
Com a atenção voltada para
estas regras básicas, e somando-se os cuidados com os diversos tipos de
motores (2 ou 4 válvulas, carburado ou injetado), chega-se facilmente a um
rendimento de 90%. Salienta-se que, se não houver a troca do eixo comando de
válvulas por outro com uma permanência maior, este ganho de rendimento se
processa sobre toda a faixa de operação do motor, proporcionando um
acréscimo de potência em torno de 12,5%, sem perda de torque em baixa
rotação.
Esta influência é mais sensível em motores dotados de turbocompressor, uma vez que os fatores que causam a deficiência de enchimento dos cilindros crescem proporcionalmente ao aumento da densidade da mistura ar + combustível.
O resultado prático disto é que,
para uma mesma potência, o motor que tem um cabeçote otimizado, trabalha com
uma menor pressão do turbo, a temperatura do ar da admissão fica menor e o
tempo de reação do motor (turbo lag) fica menor.
Existe a possibilidade de montar uma válvula de admissão com diâmetro maior mas, esta modificação só apresenta um bom resultado em rotações elevadas, deixando o motor com pouco torque em rotações média- baixa. Um bom exemplo disto é o Palio 1.0 MPI, quando comparado com o UNO MILLE SX/EX. Este tem uma capacidade de arrancada em subida e retomada em baixa rotação bem superior ao PALIO 1.0MPI. A diferença está no diâmetro externo das válvulas de admissão. O UNO MILLE SX/EX tem a referida válvula com o diâmetro externo de 34 m/m e o PALIO 1.0 MPI tem 36.5 m/m.
Outro ponto que deve ser observado é o diâmetro interno do conduto do cabeçote e do coletor de admissão. Se este for pequeno, levando-se em conta a proporção do volume do cilindro e o regime de rotações do motor que se pretende trabalhar, não adianta nada alterar o diâmetro externo da válvula de admissão. Isto porque o ponto crítico será o conduto que terá uma área de passagem menor que a área descrita entre a válvula de admissão e a sede.
Portanto, quando se pretende tornar um motor mais rápido, nem sempre o comando de válvulas com maior ângulo de permanência ou a maior válvula de admissão trará o melhor resultado. Um bom trabalho de otimização de fluxo no cabeçote, permitirá obter um acréscimo de potência em toda faixa de utilização do motor, sem penalizar o torque e o consumo em baixa - média rotação
Oferecemos dois níveis de preparação de cabeçote para que você possa alcançar o seu objetivo da melhor forma:
SPORT Destina-se a um motor de rua rápido mas com durabilidade. Este terá o volume das câmaras de combustão equalizados, eliminação de arestas vivas ( para evitar surgimento de pontos quentes ), casamento dos condutos do cabeçote com os coletores e otimização dos condutos.
Este serviço permite ganhos
de ate 5% de eficiência volumétrica, dependendo do tipo do cabeçote, sem
diminuição da vida útil do cabeçote. A título de exemplo, se tivermos um
motor AP1800 que desenvolva 92cv de potência, somente com este serviço, ele
poderá alcançar 98cv sem deterioração do torque e consumo em baixa rota
FULL Destina-se a quem procura um motor de desempenho extremo. É composto dos trabalhos descritos no modelo SPORT acrescidos de:
- Mudança no perfil das válvulas.
- Mudança nas guias das válvulas.
- Sede de válvula com múltiplos ângulos e acabamento manual.
- Criação de Venturi antes da sede.
- Polimento das válvulas.
- Retrabalho das câmaras de combustão com o intuito de otimizar os fluxos de entrada e saída dos gases.
- Minimização da largura da área de contato da sede das válvulas.
Com este serviço é possível obter ganhos que ultrapasse 10% de eficiência volumétrica, dependendo do tipo de cabeçote. Retornando ao exemplo do motor AP1800 de 92 cv, pode-se extrair deste pelo menos 104cv, sem nenhuma outra modificação.
No caso da preparação FULL,
a adoção de carburadores múltiplos, eixo de comando de válvulas com maior
permanência e coletores de descarga dimensionados ou a adoção de
turbocompressor, proporcionará um substancial acréscimo de potência.
FONTE: site da Turbo Car