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Mecânica: Saiba mais sobre escapamentos

Atualizado: Jan 22

Bomber, Barriga, Curva Grávida. As várias faces da CÂMARA DE RESSONÂNCIA


Coletor BRC com câmara de ressonância
Coletor BRC com câmara de ressonância

Um tubo pelo qual saem gases acompanhados de um estrondo, um som. O que é? Poderia ser um instrumento musical de sopro: uma flauta, um trompete ou um saxofone... poderia ser até algo orgânico, que fizesse parte da fisiologia humana ( o assobio, por exemplo...). ou poderia tratar-se de um dispositivo mecânico dos mais esquisitos presente nos motores de combustão interna – o cano de descarga. Todos os modelos de motores desta categoria necessitam deste dispositivo, seja pela eficiência dinâmica, pela emissão de gases, nível de ruído,ou contenção de partículas incandescentes.


De 2 ou 4 tempos, Diesel ou Otto, o fato é que este engenhos soltam gases quentes, com cheiro ruim, acompanhado de um som que até pode ser suave ou agradável. O sistema de escapamento se modificou muito ao longo dos anos e assumiu funções para as quais não se imaginava naqueles tempos, inclusive o efeito estético. Para nós do mundo off road as duas mudanças mais significativas dizem respeito ao auge e o declínio dos motores dois tempos. Houve uma época em que os escapes para as motos 2T não possuía o seu característico design cônico,como vemos hoje. Até os anos 60, o sistema era formado por um simples tubo que cumpria a função de levar os gases quentes para longe do corpo do piloto. Nada se conhecia a respeito de pulsos de alta ou de baixa pressão, muito menos de efeito de ressonância fundamentais para o rendimento superior do motor sem válvulas de ciclo 2T, até o final do seu reinado supremo no final do século XX. A tecnologia envolvida na fabricação de escapes para motores 2T foi de tal forma genial no trato da exaustão de gases que hoje, uma década mais tarde, todos os maiores fabricantes de motocicletas e escapamentos aplicam este conhecimento para motores 4T.Marcas como KTM, Yamaha, Suzuki trazem o equipamento de fábrica em suas 450,e virtualmente todas as fábricas de escapamentos produzem hoje a sua versão de câmera de ressonância, inclusive a Pró Circuit que este ano aderiu ao movimento.


Pioneira neste assunto, a famosa fábrica de máquinas voadoras – a americana FMF- não pôde deixar morrer todo o seu conhecimento de câmeras de expansão quando começou a fabricar prioritariamente sistemas para as máquinas 4T. Em seus antigos projetos de escapamentos, não constavam câmaras de ressonância nos coletores, câmaras de expansão nas ponteiras ou telas perfuradas em 2 estágios.


Foi o Power Bomb, de 2001, que junto ao lançamento da YZF 250, deu início toda uma nova mentalidade a respeito da aplicação de câmaras de ressonância para motores monocilíndricos 4T de alta rotação.


Sempre evitei tocar no assunto de escapamentos em nossa coluna por acreditar que uma postura mais ética me impediria de abordar algo no qual estão envolvidos interesses profissionais. Mas, nos últimos meses, recebemos diversas indagações a respeito do funcionamento das câmaras de ressonância. Nem sempre encontro uma forma fácil de explicar, mas, tentarei mais uma vez.


O Bomber, como é conhecido busca anular os efeitos negativos causados pelas ondas de alta e baixa pressão no interior do escapamento decorrente da fase de exaustão do ciclo de funcionamento dos motores 4 T. Durante a exaustão, que ocorre uma vez a cada 2 voltas do virabrequim, os motores 4T geram pulsos de alta e baixa pressão que se deslocam em sentidos opostos. Uma onda de exaustão de alta pressão cria um pulso reflectivo em direção ao motor mais conhecido como pressão de retorno (ou back pressure). Esta pressão de retorno é útil para se controlar as emissões sonoras assim como a entrega de potência. Ao final de cada ciclo, existe um momento de cruzamento de válvulas ou overlap, quando a admissão e o escapamento estão abertos. Excesso de pressão de retorno neste momento impede uma admissão eficiente de mistura ar – combustível diminuindo o rendimento do motor.


A câmara de ressonância nada mais é do que uma caixa vazia. O pulso do escape entra neste compartimento por uma conexão determinada por um ou mais furos ou ainda tubos de acesso ou janelas de acordo com seu design. A câmara de ressonância cria uma interferência no fluxo de exaustão e usa as ondas positivas e negativas de maneira que elas se cancelem diminuindo o nível de ruído e ainda proporcionam uma diminuição da pressão de retorno no momento de cruzamento das válvulas. É como se fosse um amortecedor que suavizasse o movimento de expulsão dos gases quando eles pulsam nos dois sentidos: do motor para fora e vice versa.Isto ocorre principalmente em baixas rotações quando a velocidade da emissão de gases é também mais baixa e a pressão nas paredes do tubo são maiores por conta do maior espaço de tempo na interação das diferentes ondas de pressão. Uma boa câmara de ressonância deve ser projetada de forma a aumentar a eficiência da exaustão quando a pressão do sistema for alta (baixas rotações) e não atrapalhar quando a pressão nas paredes do escape forem menores (altas rotações). A freqüência do sinal positivo e negativo das ondas de pressão é maior em altas rotações e por mais estranho que pareça esta constância diminui a pressão no interior do sistema otimizando o seu funcionamento. Imagine um sopro constante e uniforme como assobio em contraponto a um “arroto”.


É importante notar que todo este dispositivo só faz sentido em motores monocilíndricos. Em multicilíndricos a interação das ondas de pressão se dá pela ligação dos tubos coletores, na medida em que quando um cilindro está em uma fase do seu ciclo o outro, ou outros, estão em outra fase. O local da ligação e seu deslocamento determinarão as características de curva de potência deste motor.


Coletor Multicilindrico com pontes de transferência
Coletor Multicilindrico com pontes de transferência

Tudo isto está associado ao restante do sistema como perfil da curva em S da ponteira a própria ponteira com seu diâmetro, comprimento e feitio de tela perfurada, além da boca com seu respectivo design.


Este conjunto dará forma a um determinado tipo de funcionamento e eficiência do motor. Em alguns casos o sistema de escapamento pode ser regulado com a troca de bocas de diferentes diâmetros, adição de captadores de fagulha e limitadores de acesso a câmara de ressonância. Isto é muito interessante visto que um moderno sistema de escape custa hoje nos EUA algo em torno de 1000 dólares. Se fosse necessária a compra de 2 ou 3 para se obter o resultado desejado, então o custo de preparação seria assustador.


Um giclê ou mesmo um módulo de regulagem para injeção são muito mais baratos e não sofrem desgaste. Escapes têm vida útil curta em relação a outras peças da motocicleta pelo esforço e tipo de trabalho a que são submetidas. Para se diminuir custos em testes e experiências, consulte amigos ou preparadores na busca do sistema ideal para a sua moto e seu estilo de pilotagem.


Valeu um abraço e até a próxima.

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