Fernando Baptista
Clássico
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
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
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. 
