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Entendendo comandos de válvulas

Conteúdo do artigo

Em termos científicos, tudo se resume à área sob a curva. Assim como aquela aula de cálculo que você desejou não ter feito (ou evitou por completo), o comando de válvulas do seu motor é amplamente baseado nas mesmas regras matemáticas. Para permitir mais fluxo de ar no motor, um comando é projetado com um perfil (ou curva) que fornece uma quantidade específica de elevação à válvula.

Então nesta edição, vamos fazer um bom «bench racing» e mergulhar nos fundamentos do comando. Quanto melhor entendermos como cada um desses termos afeta um motor, mais bem preparados estaremos para escolher o melhor comando. Então segure-se, a linguagem de cames está chegando.

Elevação

funcionamento do comando

Uma das tarefas mais fundamentais do comando é transformar seu movimento rotativo em movimento linear ou elevação. Em um Chevy V-8 típico, isso é feito com 16 ressaltos (um de admissão e um de escape), todos retificados com uma forma excêntrica chamada ressalto, permitindo que cada tucho suba e desça sobre um círculo base. A distância (matemática) exata que cada ressalto eleva o tucho é chamada de elevação do ressalto. A elevação normalmente citada em um catálogo de comandos é a da válvula, ou elevação bruta, obtida multiplicando a elevação do ressalto pela relação do balancim. Na maioria dos motores small-block, a relação padrão do balancim é 1,5:1; assim, multiplicando uma elevação teórica de ressalto de 0,370 polegada x 1,5 de relação de balancim, obtemos uma elevação de válvula de 0,555 polegada (0,370 x 1,5 = 0,555).

Ao substituir as relações padrão de balancim por um balancim de relação maior, você pode aumentar a elevação da válvula e parte da duração. Se usarmos o comando com elevação de ressalto de 0,370 polegada e o combinarmos com uma relação de balancim de 1,7:1, obtemos uma elevação bruta de 0,629 polegada. Embora esses dois exemplos de elevação bruta estejam próximos do limite superior de um Chevy small-block de altíssimo desempenho com comando de tucho plano, a teoria matemática é a mesma para todos os motores.

Duração

Duração do comando de válvulas

A duração do comando é a quantidade de rotação do virabrequim que ocorre enquanto o ressalto move o tucho para fora do círculo base; é medida em graus de virabrequim para facilitar a verificação (grau do came) e garantir que ele esteja posicionado corretamente no motor. Determinar o ponto específico em que o ressalto começa a mover o tucho para fora do círculo base (para cima) pode ser difícil — por isso, a maioria das empresas de comando usa um ponto de verificação padronizado de referência de elevação. Consequentemente, a indústria estabeleceu um ponto comum de verificação de duração a 0,050 polegada de elevação. Como exemplo, o comando Max Torque de tucho plano hidráulico small-block da Howards Cams (PN 112021) para Chevy mede 222/232 graus de duração na admissão e no escape, respectivamente, a 0,050 polegada de elevação de ressalto, enquanto a duração anunciada é de 288/302 graus.

Geralmente, mais duração é útil em motores de altas RPM, mas não tipicamente em motores de baixas RPM. Isso ocorre porque o tempo adicional em que as válvulas ficam abertas em motores de altas RPM dá ao fluxo de ar mais tempo para entrar ou sair do cilindro. Mas em rotações mais baixas, a duração adicional mantém as válvulas abertas por tempo demais em relação à posição do pistão no cilindro, e a pressão de bombeamento é perdida.

Também é importante discutir os pontos de abertura e fechamento das válvulas. A abertura de admissão (IO) normalmente ocorre antes do ponto morto superior (BTDC) e o fechamento de admissão (IC) ocorre depois do ponto morto inferior (ABDC). A abertura de escape (EO) acontece antes do ponto morto inferior (BBDC) e o fechamento de escape (EC) depois do ponto morto superior (ATDC). Esses pontos podem ser verificados fazendo o grau do came no motor ou simplesmente consultando as informações do cartão de came fornecido com cada comando novo.

Esses valores podem, portanto, ser verificados quando o came é instalado e tem o grau feito. Se você não tiver certeza da duração do seu comando, mas tiver determinado os pontos de fechamento de admissão e escape, descobre a duração somando os valores dos pontos de abertura e fechamento a 180 graus. Por exemplo: se o valor de abertura da válvula de admissão é 2 graus a 0,050 polegada de elevação e o fechamento de admissão é 40 graus, simplesmente somamos ambos os valores a 180 (2 + 40 + 180 + 222) e temos 222 graus de duração a 0,050 polegada de elevação. Isso funciona igualmente para o lado do escape.

duração do comando

Tuchos

Os tuchos de comando, também chamados de seguidores, são oferecidos nos designs de tucho plano hidráulico, tucho plano sólido, rolete hidráulico e rolete sólido. O tucho plano hidráulico é o mais usado, principalmente porque oferece operação silenciosa e está disponível com praticamente todos os perfis de comando, desde os projetados para operação totalmente original até aplicações de altíssimo desempenho que chegam a cerca de 6.500 rpm. Uma vez ajustado corretamente um bom tucho hidráulico, ele geralmente permanece ajustado graças a um êmbolo controlado por válvula em seu interior, que mantém uma pré-carga a partir da pressão do óleo do motor.

Os tuchos mecânicos (ou sólidos) são geralmente usados em aplicações onde são esperadas RPM muito altas — tipicamente até 8.000 RPM ou mais. Embora um tucho sólido tenha um orifício alimentado por óleo, ele continua sendo um tucho mecânico. Para permitir a expansão que ocorre com as variações de temperatura do motor, os tuchos mecânicos mantêm certa folga de válvula no balancim e exigem ajustes periódicos das válvulas.

Os tuchos de rolete usam uma pequena roda na parte inferior do tucho, permitindo lidar com um design de ressalto muito agressivo, com mais elevação em uma dada duração e menos atrito. Cames de rolete são oferecidos em designs hidráulico e mecânico, em vários perfis de desempenho, e geralmente são mais caros de instalar do que as variedades de tucho plano.

Tuchos

Comandos de padrão único e duplo

tipos de acionamentos do comando

Se você já olhou um cartão de came (fornecido com cada comando novo), provavelmente notou que alguns cames têm as mesmas especificações para admissão e escape (padrão único), enquanto outros diferem (padrão duplo). Um comando de padrão duplo geralmente oferece mais duração de escape para melhorar o fluxo de um duto de escape de cabeçote que de outra forma seria limitado.

Linha de centro de admissão

Marcas de sincronismo do comando

A especificação de linha de centro do came é usada para determinar a posição dos ressaltos tanto no came quanto instalado no motor. A maioria das empresas de comando inclui um número de linha de centro de admissão, que é a posição da linha de centro do ressalto de admissão (em graus de virabrequim) em relação ao ponto morto superior do pistão número um.

Isso pode ser alterado fazendo o grau do came depois de instalado no motor. Mover o comando de sua posição instalada afeta todos os quatro pontos de abertura e fechamento; geralmente, o mais importante é o fechamento de admissão. Então, ao adiantar o came, a válvula de admissão fecha mais cedo. Embora isso melhore o torque em baixa rotação, compromete a potência de topo.

Separação

ângulo de separação de ressaltos

O ângulo de separação de ressaltos (LSA) se refere à distância ou espaçamento entre as linhas de centro dos ressaltos de admissão e escape. Esse valor é expresso em graus de comando, não em graus de virabrequim. É uma dimensão importante porque estabelece a quantidade de sobreposição entre admissão e escape. O ângulo de separação de ressaltos (ao contrário da linha de centro de admissão) só pode ser determinado quando o came é retificado.

Conclusão

Escolher o melhor comando depende de vastos critérios. Se você usa seu carro para transporte diário, vai querer considerar um comando com duração mais curta e elevação relativa. A empresa NewCams oferece ampla assistência para encontrar o melhor came para o tipo de direção ou corrida que você faz. Se você procura algo radical, lembre-se de combinar o restante do motor e do veículo com sua escolha de came. Tipo de transmissão, peso do veículo, velocidade de estol, compressão, cabeçotes e muito mais apenas começam a lista. Nesta seção, tocamos apenas nos fundamentos dos comandos. Se quiser aprender mais, visite alguns dos sites dos fabricantes de cames (www.camshaft.cc). Eles guardam uma riqueza de conhecimento sobre comandos que está em constante evolução, e as seções técnicas desses sites são repletas de informações. Entender os fundamentos dos comandos pode ser difícil no início, mas depois de revisar as informações, você verá que aprendeu bastante. O conhecimento adquirido certamente ajudará você a escolher o melhor came para seu motor específico.

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