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Motores de corrida - Desventuras e considerações

Tópico em 'O nosso hobby: Clássicos' iniciado por Fernando Baptista, 14 Fev 2011.

Tópico em 'O nosso hobby: Clássicos' iniciado por Fernando Baptista, 14 Fev 2011.

  1. Vivam

    Pessoalmente considero que a grande revolução nos motores se terá dado no inicio dos anos 60 do século XX.

    Por essa altura, embora tenham existido experiências feitas por outras entidades anteriormente, empresas como a Conventry Climax, começaram a usar 4 válvulas por cilindro (nos motores de 8 cilindros com 1.500cc de Grand Prix) que, devido a superior capacidade de "respiração" e usando desenhos sobre-quadrados (onde o diâmetro dos cilindro é superior ao curso da cambota), estabeleceram as directivas que ainda são usadas actualmente nos motores de corrida.

    Nessa altura, percebeu-se que um curso inferior, derivado da utilização de cambotas com pouco deslocamento, conduz a uma velocidade inferior no pistão durante todo regime do motor. Este parâmetro está correlacionado com o limite máximo de rotação de um motor e como a potência de um dado motor corresponde ao trabalho realizado (o binário) multiplicado por 2 PI e pelo número de rotações por segundo a que é conseguido, percebemos a sua vantagem lógica.

    Esse trabalho realizado pelo motor depende directamente da quantidade de mistura ar/combustível que pode consumir e aí as 4 válvulas por cilindro são uma grande mais-valia pois permitem a utilização de maiores áreas por válvula e desta forma melhorar a respiração. Para além disso a utilização de válvulas de diâmetros menores tem vantagens em relação a de diâmetros maiores, isto é, mesmo que a área seja idêntica (digamos 2 cm2), o fluxo de ar que passa por por 2 válvulas (cada com 1cm2) é superior, para além da turbulência que é gerada permite uma melhor distribuição da mistura pelo cilindro. Existem outras vantagens menos conhecidas, tal como a melhor capacidade de dissipação de calor nas sedes das válvulas, o facto de 2 válvulas oferecerem menor resistência (juntas movimentam menos massa) que uma com o mesmo diâmetro, etc.

    Este ponto relacionado com a massa das válvulas tem relação directa com outra grande vantagem: a utilização de molas de válvulas de menor resistência. Irei tentar falar um pouco mais tarde desse grande problema dos motores: as molas das válvulas.

    Grande vantagem tem também o facto de se poder colocar a vela de ignição no centro das válvulas e logo melhorar a velocidade e homogeneidade da combustão.

    Este motores Conventry Climax usavam ângulos de válvulas de 60º e com a utilização de pistões "cabeçudos", garantiam taxas de compressão de 12:1, dentro das suas câmaras de combustão "orange peel", que devido a uma relação superfície/volume muito alta provocavam queimas descontroladas da mistura (também chamado de auto-detonação).

    A utilização de pistões deste género, que ainda muita gente considera em muito boa estima, e respectivos grandes cortes para alojar as válvulas provocam muitos problemas aos motores, servindo de parede a propagação da ignição e para além disso originam irregularidades que diminuem a capacidade de respiração (nos fluxos de admissão e escape).

    Entretanto dar-se-ia a grande revolução nos motores de corrida com a utilização na mesma de 4 válvulas por cilindro mas com um desenho muito mais fluido e simples.

    A Cosworth (mais propriamente Keith Duckworth), em 1966, projectou o motor FVA (Four Valves serie A) para utilização na F2, que com 1600cc debitava cerca de 225cv às 9000rpms.

    Este motor, que foi contratado pela Ford à Cosworth e que não era mais que metade do DFV (Double Four Valve) usava pistões "direitos" (flat) e câmaras de combustão "pent roof" conseguia debitar valores de potência muito elevados e garantia uma excelente performance ao longo de todo o regime disponível, fazendo com que ainda seja o desenho usado actualmente por grande parte dos motores.

    Este DFV (90mmx58.8mm) que ganhou mais grandes prémios de F1 que qualquer outro (e que dificilmente poderá ser superado), tendo atingido a sua última vitória em 1985, ganhou as 24 Horas de Le Mans (em 1975 e 1980), tem por base um bloco e cabeças de alumínio, usava câmaras com as válvulas a 32º e, inicialmente, bielas em I (baseadas nos desenho das 125E para os motores Ford/Lotus) e camisas dos cilindros em aço (e depois ferro). Posteriormente passou a usar bielas em H e camisas com revestimento Nikasil, conseguindo assim aumentar um pouco mais o regime inicial de 9500rpms e 450cv.

    Como curiosidade, é referido (quase como mito) que os motores Honda V6 turbo, que viriam a ganhar o campeonato do Mundo de F1 por diversas vezes, apenas começaram a funcionar devidamente após a Honda copiar e aplicar o desenho das câmaras de combustão dos DFV.

    Deixem-me que refira que Nikasin, não é mais que um revestimento, inicialmente introduzido pela Porsche, mas desenvolvido inicialmente para o motor Wankel da NSU.

    Já anteriormente era comum a cromagem das camisas (a Ferrari fazia-o quase sempre) mas que por vezes e quando havia excesso de aquecimento, soltava-se e provocava danos muito grandes nos motores. Para além do facto que podia ser usada em blocos de alumínio.

    A Mahle, que tinha desenvolvido a técnica, começou a vender camisas em alumínio com revestimento em Nikasil para todos os fabricantes de motores de corrida.

    Como exemplo extremo da técnica podemos dar a utilização de motores sem camisas, apenas com revestimento em Nikasil, projectado por Brian Hart.

    Outro ponto que também gostaria de referir era que as bielas em H apenas começaram a ser usadas nos finais dos anos 80, muito devido ao desenvolvimento feito pela empresa Carrillo. No entanto actualmente vê-se a sua utilização indiscriminada nos carros clássicos de corrida...

    Gostaria também de adiantar que nos motores de corrida de F1 existem mais alguns pontos que diferem em muito dos de uso mais convencional. Aqui, não se usam correias nem correntes de distribuição, nem se usam juntas de cabeça. A distribuição é comandada por carretos e usa-se pasta de bronze para unir a cabeça com o bloco. As razões são simples: a rotação a que os motores funcionam é demasiado elevada e desta forma os carretos garantem o mínimo de vibração e minimizam o risco de quebra e a dilatação/compressão do espaço entre o bloco e a cabeça é tão grande que qualquer que fosse o material da junta levaria a perdas de compressão pelo espaço que se forma entre essas peças a grande rotação.

    Independentemente disto considero que, dado este fórum estar mais direccionado para viaturas clássicas, acho preferível abordar tecnologias menos recentes, claro que caro pretendam, poderemos sempre referi-las caso surja a oportunidade.

    Assim, e dado que a minha intenção, para já, nunca poderia ser o projectar de um motor de Formula 1, que não seja pelo preço das partes usadas, sugeria que avançasse com a minha consideração para um motor de competição acessível e de fácil construção.

    A minha competição preferida de viaturas clássicas quando andava por essas andanças, era a Formula Júnior que, para quem não sabe, era uma competição onde podiam concorrer viaturas de 1000cc, com peso de 360 kg ou de 1100cc e 400 kg.

    O principal motores que equipava estas viaturas era o BMC série-A (nos cooper, Elva, Lola, etc.) e o Lotus 18 com o Ford 109E (os 116E foram usados na F2 depois de 1964). Havia também o DKW a 2 tempos...

    Como sabem da minha preferência pelos motores Ford (também tenho um Cooper S...) e porque existe maior disponibilidade de peças "menos caras", que tal acham começarmos um uma "variante mais acessível" de pouca cilindrada (1200cc???) e que atinja os 100cv/litro?

    Lógico que não poderá fazer frente a dos modernos motores de mota, mas ficaria engraçado num Lotus 7 ou qualquer outra viatura levezinha.

    Como não faz sentido começar para aqui a escrever coisas que ninguém quer saber, gostaria de saber se o que me proponho fará sentido? Até porque apenas espero contar com a minha experiência passada como fonte bibliográfica...

    Fico à espera da vossa opinião.

    Abraços
     
  2. Com a qualidade a que nos habituou.
     
  3. Já estou á espera!!!

    Cumprimentos.
     
  4. Amigo Fernando, como é bom haver portalistas que colocam o seu saber á disponibilidade da restante comunidade. Como o saber não ocupa lugar e nos enrriquece, será com muito gosto que acompanharei este tópico. Desde já obrigado pela partilha. Cumps.
     
  5. Al consentino da FAZA correu na SCCA nos finais dos anos 60 e no inicio dos anos 70 com um Fiat abarth 1000 OT com a cabeca hemisferica. o modelo conseguia 126HP com menos de 1000cc. A scca considerou na altura que o pequeno Abarth tinha uma vantagem tao injusta que elevou o carro para a classe 1300cc aonde continuou a vencer contra coopers e outros modelos ingleses e alemaes que na altura eram muito populares na classe.Tudo isto com um motor com a cambota de 3 apoios , 2 valvulas por cilindro,veio de excentricos no bloco , varetas e martelos no comando das valvulas. Motores de baixa cilindrada da Fiat sao excelentes candidatos especialmente o 128 sohc .
     
  6. Excelente tópico.
     
  7. Eh Eh

    1116 do demónio! :p
     
  8. Bom, eu fiquei absorvido com a leitura do texto, que quando terminou achei que tinha rodado de mais a "rodinha" do rato!

    Agora puxando a brasa á minha sardinha, ouvi em tempo uma conversa de garagem, que o bloco M10 BMW, o bloco que equipa desde os 02 até ao E30, foi utilizado em vários carros de F1 nos anos 70, confirma-se essa informação?

    Cumprimentos e obrigado.
     
  9. Até fiquei de boca aberta......

    É um assunto muito interessante e este tipo de informações são do que há de mais precioso, principalmente no universo dos clássicos, onde não há lugar para o excesso de electronica para ajudar na busca de mais desempenho.

    Essa dos pistões cabeçudos fêz-me lembrar o facto dos motores Toyota 2TC ( pistões chatos ) serem mais procurados para desenvolvimento que os 2TB ( pistões cabeçudos ) embora a taxa de compressão de origem ser mais alta e a potencia também neste últimos.

    Abraços
     
  10. Obrigado pelo texto Fernando.

    Acho que começar por um 1200cc é um bom inicio para este tópico.

    Força.
     
  11. Grande aventura e grande tópico, vou acompanhar este sem dúvida;)
     
  12. Olá

    Deves estar-te a referir ao M12/13 que depois mudou de nome para Megatron???

    Sim, o bloco desse motor era baseado no do M10, de resto nada tinha a haver :D

    Abraços
     
  13. O motor BMW era de inducao forcada.Lembro de ler um artigo aonde 2 reporters de uma popular revista foi assistir a uma cessao de testes do motor 1500cc do BRM e perguntavam a um dos tecnicos qual a potencia atingida no dinamometro e o tecnico respondeu que nao sabia.confuso o reporter repete a pergunta e o tecnico responde que nao podia dar um numero preciso porque o dinamometro so tinha escala de 100 a 1000cv.(o motor ultrapassava) .
     
  14. Olá

    Sim haviam outros motores que não referi mas apenas apareceram, como referes, no final dos anos 60. A Saab também tece representação ;)

    Abraços
     
  15. o motor wankel(rotary) devia ser considerado pelo seu peso ,tamanho, potencia e cilindrada.Inferior a 1200cc.com pequenas e simples modificacoes atinge facilmente 150cv+.
     
  16. Deves-te estar a referir ao motor 1500 da BMW e não BRM ;)

    Nessa altura o boost máximo permitido era superior aos 4.5psi e conseguiam-se potências de 1400cv :huh: mas quando a FIA impôs limites no boost a BMW deixou de ter hipóteses frente aos V6 da Renault e da Ferrari e saiu da F1. :oo

    Abraços
     
  17. Ora aí está uma boa ajuda neste tópico.:D

    Poderias ajudar-nos, paralelamente, com a tua experiência nesse campo, pois pessoalmente não tenho experiência com esse tipo de motores.

    Abraços
     
  18. Como vem a ser habito, mais um topico do "cacete"

    A seguir com atenção sem duvida.

    Abraço
     
  19. O motor BMW ainda conseguiu vencer um mundial de piloltos com o Piquet no Brabham.
     
  20. Correcto.
     
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