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Era uma vez o bloco Kent da Ford...

Tópico em 'O nosso hobby: Clássicos' iniciado por Fernando Baptista, 28 Out 2009.

Tópico em 'O nosso hobby: Clássicos' iniciado por Fernando Baptista, 28 Out 2009.

  1. Caros amigos

    Conforme sugeri, segue o meu pequeno contributo, que vos desafio, desde já, a enriquecer.

    Nos finais da década de 1950, a Ford europeia começou a equipar as suas viaturas com o seu "novo" motor de 997cc OHV (Over Head Valve) que conseguia produzir pouco menos de 40 cv.

    Isto impulsionou de forma significativa a utilização de motores Ford na Formula Junior, que era então "dominada" pelos motores A-Series baseados no velhinho 948cc com as suas cabeças de 3 janelas e bielas pequeninas e antiquadas. Sim, parecidas com aquelas mesmas que tenho no meu Cooper S B)

    Rapidamente empresas como a Holbay e a Cosworth começaram a desenvolve-los e a alcançarem potências de cerca de 100cv o que lhes permitia dominar esta categoria em que competiam.

    No entanto o desenho da cambota (ainda ligada com pontos de fixação) limitava a rotação pelo que a Ford alterou a especificação e lançou a cambota 105E para 1000cc o que permitiu mais rotações e melhor desempenho em corridas.

    Mesmo assim o motor não permitia a rotação necessária pelo que a Ford lançou o bloco 116E que já tinha 5 apoios de cambota o que viria a ser a base da maior parte dos motores de competição da época (permitiu ultrapassar os famosos Conventry Climax, as famosas bombas de água dos bombeiros :D, mas isso são outras histórias... e alias é um motor fenomenal!) e que viria a ser a base do motor 1500 TwinCam da Lotus, ultrapassando, em corrida, os 160cv nas versões iniciais. Este motor montado nos Lotus 23B era e ainda é uma veiculo de corrida ganhador em todas as corridas que competiu.

    Então Keith Duckworth (que tinha criado a Cosworth em 1958 com Mike Costin, ambos ligados à Lotus) decidiu evoluir este motor e para poder entrar nas competições de 1000cc (Formula 3) criou o SCA, seguido do FVA para as competições 1600cc (Formula 2), sendo que este ultimo deu origem ao famoso DFV, muito usado na F1 e que detém o recorde de maior número de vitórias, e que não era mais que um bloco V8 com 2 cabeças FVA.

    A Ford percebeu que poderia aproveitar esta ligação e depressa procedeu, no fim da década de 1960, à modernização desta linha de motores, tendo para isso desenvolvido uma nova cabeça crossflow, ainda que mantendo inicialmente pequenas câmaras na cabeça (tipo bathtube) mas passando a câmara de combustão para o topo dos pistões.

    Foram posteriormente criadas versões de 1100cc e 1300cc (ainda que usando um bloco baseado no de 1500cc) e a de 1600cc que são facilmente diferenciadas por terem o bloco mais alto que as restantes versões.

    Esta base passou a ser a usada pela competição Formula Ford 1600 e isso proporcionou a escalada da evolução deste motor, daí termos actualmente todo o know-how sobre o mesmo.

    Facto curioso é que foi devido à sua utilização em competição que se detectou um problema que tinha origem na harmónica torsional da cambota (nos blocos 681F e 2737E) ser na mesma rotação em que estes motores atingiam a sua potência máxima (cerca das 7000rpms) o que originava a quebra das cambotas e mesmo quando estas eram “enrijecidas” (sei-o por experiencia própria…) passavam o stress para o volante do motor e que levada à quebra dos respectivos parafusos… essa é uma das razões porque os volantes dos motores BDA têm 12 parafusos. ;)Facto ainda mais curioso era que uma das formas de ultrapassar este problema era permitir o aumento de rotação pois passada a facha das 7100rpms o motor deixava de ter este problema.o_O

    Há muita especulação em relação à causa disto sendo uma a relação do curso versos diâmetro e o efeito nos contrapesos da cambota, mas a verdade é que no caso dos TwinCam, em que ambos são menores que o 1600, esta situação não acontece e que caso se use uma cambota em aço, poderemos atingir um regime de 10000rpms sem problemas.:huh:

    A verdade é que no inicio da década de 1970 a Ford resolveu aproveitar este ensinamento e alterar o desenho da cambota dos motores 1600, aumentando os contrapesos, e permitindo a ultrapassagem dos problemas apresentados nas 7000rpms. Isso é o que deu origem aos blocos 711M (usados pelo menos nas versões 1300 e 1600) que passaram a equipar a maioria dos modelos da Ford europeia na época. Passaram também a usar apoios de cambota mais rígidos e a dispensar a câmara na cabeça, o que permitia a utilização de válvulas de tamanho superior e um melhor fluxo de mistura.

    Vendo que desta forma tinham um bloco fiável e robusto, a Ford proporcionou à Cosworth a junção da cabeça desenvolvida para os motores FVA/DFV com o bloco 711M, dando assim origem ao conhecido motor BDA (Belt Drive series A) que teve uma série de derivações conhecidas (sendo as mais conhecidas a BDH de 1300cc e BDG de 2000cc) e culminando com a BDT (turbo comprimida), usada no Ford RS200.

    Esta linha de motores de corrida daria também origem a uma famosa derivação realizada por Brian Hart, sendo que o famoso motor HART 420S é baseado no Cosworth FVA e o ainda mais famoso HART 420T não é que um BDG com bloco de alumínio (bem… tem mais uns pozinho mas a essência é esta e quem já teve oportunidade de trabalhar com eles sabe do que estou a falar:D). Este motor viria a ser a base de quase todas as barchetas da altura (Chevrons, Lolas, etc.) teve um grande sucesso na Formula 2.

    Existe muita informação sobre os motores Kent 1600 e formas de evolui-los de maneira a conseguir um conjunto sólido e fiável pelo que apenas pretendo dar a minha opinião em relação ao que considero uma solução fazível sem grande investimento e que permita retirar algum proveito sem diminuir a sua facilidade de utilização.

    Assim, o que sugiro como evolução “Stage 1” passa por usar a base do Cortina 1600GT (preferencialmente o bloco 711M em detrimento do 681F).

    Como extras recomendo a utilização de um sistema de colectores de escape tubulares (por exemplo, os usados no Ford Escort Mexico Mk1) e de um Weber 32/36 DGAV pois permite um fluxo de mistura mais favorável, assim como a utilização de uma árvore de cames com maior “lift” sendo que as minhas preferidas são a A2 da Cosworth, a BCF2 ou a 234 da Kent.

    É fundamental mudar os carretos de distribuição por uns para corrente “duplex” e verificar a boa condição de todo o conjunto cambota/bielas/pistões.

    Caso o bloco já apresente desgaste e precise de ser “aberto” sugiro que se avance logo para +060”, correspondente a uma cilindrada de 1660cc.

    Contrariamente ao que oiço e vejo muitas vezes escrito, na minha opinião não existe diferenças entre o diâmetro máximo de abertura nos cilindros destes blocos. Muita gente diz que apenas os 711M permitem ir a +.090” mas a verdade é que dos mais de 20 motores deste género que tive oportunidade de ajudar a fazer, nunca verifiquei nenhum problema. Inclusive lembro-me de me terem jurado a pés juntos que todos os blocos, independentemente da referencia permitem até 85mm sem problemas… e quase todos os de “corrida” eram pelo menos com +.090” o que correspondia a cerca de 1700cc.

    Considero que a taxa de compressão ideal para este tipo de motores é de 10:1 pelo que se deverá ter este facto em atenção caso se aumente o diâmetro dos pistões pois nesse caso existe aumento de taxa de compressão implícita.

    O aligeiramento do volante do motor é sempre uma mais valia pelo que aconselho um peso aproximado de 9-10Kg para o mesmo.

    Nunca é demais dizer que se deverá aplicar uma bomba de óleo e de água nova e que de nada servirá colocar uma bomba de alta capacidade pois apenas vai causar estragos no motor.

    Com estas recomendações poderão esperar qualquer coisa como 100-105cv e um bom e constante valor de binário o que é realmente mais importante que a potência em casos destes.

    Caso achem por bem e me deixem, logo que tiver mais oportunidade poderei avançar com opiniões (sempre e apenas próprias) sobre fases seguintes de evolução para estes motores e derivados (Lotus Twincam, Cosworth BDA, etc.)

    Abraços
     
  2. :notworthy::notworthy::notworthy:

    Obrigado.

    Cumprimentos.
     
  3. Muito obrigado, já fazia falta este tópico!:D

    Caro Fernando, nesta pequena receita que deu para os 100 a 105 cavalos, estamos perante um custo de preparação elevado?

    Cumprimentos
     
  4. Muito bom :notworthy::notworthy::notworthy:

    ...e aproveito a deixa para ter uma opinião sua acerca do bloco 691M, pois existe mesmo muito pouca info sobre estes blocos o_O
     
  5. Belo tópico... Quem escreve assim não é gago. Até fiquei com vontade de ter um Anglia ou um carro com motor Crossflow.
     
  6. muito bom topico! 5 estrelas

    :D :D
     
  7. Excelente tópico, muito obrigado por toda esta imformação.
     
  8. Viva

    Tudo depende da forma como consegue aceder às peças em causa...

    Se as comprar novas, o que digo já não vale a pena, torna-se caro, caso contrário e com trabalho de procura, consegue-se um carburador, uns colectores e uma árvore de cames por volta dos 150€, é lógico que se conseguir encontrar uns pistões em 2ª mão e em bom estado terá sempre de comprar novos segmentos e para além disso há sempre de ter em conta o trabalho, nem que seja o de rectificação.

    Abraços
     
  9. Olá

    O bloco 691M é idêntico ao 2737E e 681F e é a versão anterior ao 711M e 751M.

    Abraços
     
  10. Olá

    Vai sempre a tempo até pelo que vejo já sabe o que vale os motores Cosworth...:D Esse famoso projecto WAB...:huh:

    Abraços
     
  11. Excelente tópico. Vou segui-lo com muita atenção.... :policeman: Faxavor de continuar!
     
  12. Excelente topico Fernando. Obrigado
     
  13. Olá a todos

    Continuando o tópico pretendo dizer considero deveras difícil opinar sobre fases futuras de evolução do motor crossflow sem mostrar desenhos mas vou deixar esse aspecto de lado pois já existem diversas publicações que os mostram com muito mais pormenor que qualquer boneco que fizesse.:D

    Vou por isso tentar, por palavras, descrever, de forma simples e pouco exaustiva uma forma de evolução deste motores para "stage 2".

    Na minha opinião, a grande diferença deste caso para o "stage 1" e o abandono do compromisso de querer ter uma carro para todos os dias. Embora o consiga fazer com algum esforço.:huh:

    O objectivo é apontar para uma potencia da ordem dos 120-130cv e uma gama de utilização de cerca de 5000rpms, entre as 2000 e as 7000rpms.

    Neste caso é preciso ter em conta factores como a relação final do diferencial e a própria caixa de velocidades pois o maior binário e rotação implicarão um esforço acrescido que terá de ser compensado. Mas já lá iremos...

    Os limites que propus devem-se principalmente às capacidades dos materiais usados nos motores de origem, sendo que considerarei sempre os motores 711M como base. É possível usar os derivados do bloco 681F mas nesses caso é fundamental a utilização de “straps” nos apoios da cambota. Para quem não sabe isto não é mais que umas barras de aço com cerca de 2cm de lado que se coloca por cima dos 3 apoios centrais que são entretanto facetados e desta forma aumentar a resistência à vibração. É no entanto preferível usar a cambota do 711M pelas razões que referi anteriormente.

    Uma vez que não estamos a falar de “motores de corrida” (que falarei noutra ocasião) e como o regime máximo não é para ser usado de forma constante, as bielas e a cambota resistem sem problemas. É no entanto necessário verificar sempre o seu bom estado bastando para isso pedir a um torneiro mecânico. Caso possível deveremos ter já em atenção factores como o equilíbrio do conjunto cambota/volante do motor pelo que seria também uma mais valia a solicitação deste trabalho ao torneiro (caso o possa fazer).

    É também e apenas proveitoso aplicar esta evolução a motores abertos a 0.060” ou 0.090” pois o ligeiro aumento de cilindrada beneficia estas evoluções.

    Todos os parafusos deverão ser novos pois apenas desta forma poderemos garantir a sua resistência.

    É conveniente senão indispensável a utilização de válvulas com dimensões pelo menos idênticas às usadas no México (39.5mm na admissão e 34mm no escape) sendo que preferencialmente a medida ideal será de 40.6mm para a admissão.

    A carburação é elemento essencial nestes casos pelo que a utilização de 1 ou 2 carburadores fica ao gosto de cada um. Por mim e já o referi várias vezes, considero que mesmo neste tipo de evolução, um Weber 38 DGAS ou um 40 DFV funciona às mil maravilhas desde que devidamente ajustado e com um colector idêntico ao do México em bom estado. Os colectores para um único Weber 45 DCOE também poderão ser usados (muito por razões estéticas) e claro está, caso se pretenda mesmo uma coisa bonita, então um par de 40 DCOEs (ou Dellortos DHLA, etc.) fica a matar…:huh::D

    Este ultimo “setup” apenas disponibiliza efectivamente um pouco mais de binário ao longo de toda a faixa de rotação o que permite elevar um pouco o regime máximo, para além das 7000rpms.

    O colector de escape terá de ter por base um 4-2-1, dos que são vendidos por qualquer marca de prestigio e deverá ser sempre comprado em conjunto com o sistemas de silenciadores (vulgo panelas de escape) sendo que o diâmetro final deverá rondar os 5 cm de diâmetro.

    Muito importante é também a árvore de cames a usar, pois neste caso existe bastante oferta no mercado pelo que vou apenas referir as que conheço e que recomendo. Assim a Kent 244 e a Cosworth A3 são as minhas preferidas. A 244 tem mais lift e por isso é recomendável sempre a verificação da distância entre o pistão e as válvulas quando o pistão está no ponto morto superior e a válvula na sua abertura máxima. Caso estes batam então ter-se-á de abrir mais espaço para as válvulas nos pistões. Estas permitem também um valor de binário superior e menos emissões devido à superior velocidade de abertura das válvulas.

    É recomendável a utilização de “offset dwells” para ajustar o período de abertura da árvore de cames face ao movimento dos pistões pelo que sugiro vivamente que procurem documentação sobre o assunto. Vejo muitas vezes a utilização de carretos ajustáveis tipo “vernier” mas para qualquer tipo de motor que não um de competição é totalmente desaconselhável a não ser que pretenda abrir o motor de 1000 em 1000km.

    Para quem não saiba os “offset dwells” são como o nome diz “dwells” (aqueles pequenos pernes que fixam a árvore de cames ao carreto respectivo) que estão “desfasados” permitido que se possa avançar ou retardar a abertura das válvulas em relação ao grau de rotação da cambota. Mais uma vez sugiro que consultem documentação em livros ou na internet sobre o assunto pois uma imagem vale 1000 palavras.

    Teremos sempre de ter em conta que este motor é do tipo “push-rod” pelo que é fundamental diminuir o stress nos balanceiros pelo que a substituição dos apoios do veio dos balanceiros por elementos em aço. Estes vendem-se em quase todas as casas da especialidade.

    Por fim é preciso dar especial atenção ao redesenho dos canais de admissão e escape na cabeça sendo que como já referi é de todo difícil qualquer exemplo sem a utilização de imagens. Para começar recomendo sempre a limpeza dos mesmos, coisa que qualquer um pode fazer com o recurso a um berbequim eléctrico e a um conjunto de “esmoris” (não sei como se escreve…plural de esmoril:rolleyes).

    Um principio básico é abrir os canais de admissão e escape às dimensões dos colectores respectivos sendo que teremos de ter sempre em conta também esta alteração no diâmetro das respectivas juntas. Tenham sempre em conta o sentido em que os gazes correm e evitem polir os canais pois apenas diminui a atomização.

    Por favor contribuam com as vossas experiências porque torna o trabalho muito mais fácil assim como permitirá a troca de ideias o que é sempre de louvar.

    Acham melhor avançar para os motores de competição Crossflow ou antes virar para os twincams e BDAs stage 1 e 2?

    Abraços
     
    Nuno R. Rodrigues gostou disto.
  14. Mais um post fantástico!!:D

    Obrigado!

    Por mim continuávamos nos crossflow para não se perder o fio à meada...;)


    Cumprimentos
     
  15. Crossflow, por favor!!!! :D

    Está demais Fernando, simples e directo. Nem pergunto nada, porque não tenho duvidas, a explicação foi boa e já cá está...

    Vá prontos só uma pergunta!!! :D

    Porque é que não considera o "stage 2" de preparação, uma possibilidade para carro do dia-a-dia? Consumos? Emissoes? Dificuldade de conduçao ou conduçao menos civilizada? Fiabildade?

    Acho que é pertinente a questao, obrigado.

    cumprimentos.
     
  16. Um tópico que promete, Fernando, pode continuar...;)
     
  17. Acho melhor é falares nos dois, mas um de cada vez...:D
     
  18. Fernando, acho que era pertinente falar a certa altura também dos diferenciais e caixas, qual a melhor solução, qual a mais barata, qual a que menos trabalho.

    Acho e como o Fernando ja disse, que ter uma preparação deste tipo, e ter o resto standart, la se vai o aproveitamento da coisa...

    E é um bocado difícil de juntar informação sobre esta matéria, há-a, mas é muito difusa e pouco precisa...

    A mim dava-me imenso jeito, até porque brevemente (espero eu) entro numa fase de decisões... :p

    cumprimentos.
     
    Luis Ricardo Carvalho gostou disto.
  19. XFLOW sem duvida B)

    Mas voltando ao "stage 2"....

    Fala no trabalho a realizar na cabeça (aumento dos canais e valvulas de admissão e escape), numa possivel rectificação dos cilindros e uma cam 244...

    E em relação a pistões?
    Quais? pistões de 1600cc? de 1300cc? fundidos? forjados? alguma maquinação a fazer nos pistões de forma as valvulas não baterem?
     
  20. Nuno

    Como referi, com esforço consegue-se utiliza-lo, no entanto o facto da inexistência de um valor de binário suficiente a baixo das 2500rpms obriga a um esforço grande por parte do condutor e a um desgaste dos materiais, principalmente da ignição. Isso acontece que tem de existir sempre um compromisso do ponto de vista da ignição e alimentação, sendo que nestes casos o preferível é a eficiência do motor nos regimes médios e altos, isto é depois das 4000rpms.

    O facto de não se usar ignições nem alimentações com mapeamento electrónico implica que a amplitude de afinação dos mesmos tem de ser baseada num determinado pressuposto, por exemplo se vamos usar um carburador 40 DFV (o usado nos 1ºs V6 dos Capris) ou um 38 DGAS (os usados posteriormente pelos mesmos motores) mesmo que devidamente afinado e regulado, irá sempre disponibilizar mais combustível que o necessário nas baixas rotações o que provocará uma sub-queima da mistura e respectivo impacto nas velas e restante material. O mesmo se passará com a ignição onde o avanço estará orientado para uma gama de rotação mais elevada e que em conjunto com o excesso de combustível provocará auto-detonação, etc.

    Concordo totalmente e terei isso em atenção no futuro.

    Abraços
     
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