MOPAR no Dyno - 3 - Pressão Média Efetiva

...continuando...

Agora vamos um pouco mais fundo na teoria!!! Mas....para se entender o que acontece, só na superfície é que não dá pra ficar.....

Os 2 posts anteriores, tratam bem dos números absolutos dos motores 318 e 440.

4 motores, 4 curvas de torque diferentes.

4 curvas de torque diferentes, 2 cilindradas diferentes (318 e 440 c.i.)

Mas.....qual dos 4 motores está mais "afinado"? Qual dos motores está aproveitando melhor a cilindrada que dispõe?

Uma boa maneira de entendermos, é via valores "específicos" de comparação. Como por exemplo, quantos hp/litro ou Nm/litro um motor faz.

Porém, a gente pode ir um pouco mais além e entender como o motor está aproveitando sua cilindrada em uma dada condição de funcionamento!  Assim, a gente consegue entender em que regime de funcionamento o motor está mais eficiente.

Uma das notações que a gente usa é a PRESSÃO MÉDIA EFETIVA. Esta, nos dá uma noção da energia envolvida no ciclo termodinâmico, para uma dada condição de funcionamento.

Pois, em o motor a combustão interna sendo um sistema termodinâmico, ele realiza um trabalho  no virabrequim. Este trabalho, a gente pode calcular via uma superfície, através de uma equação diferencial. COMO????

Seguem alguns slides do curso de pós-graduação em motores do Eng. Julio Lodetti:

Trabalho Indicado de um motor a combustão Interna. O que vale, é a parte positiva do diagrama.

Mas, estas 2 superfícies, podem ser expressas por uma outra equivalente, em vermelho (acima). Esta superfície, já é bem mais fácil de calcular não é mesmo?

Nela, temos associado a rotação, a potência desenvolvida (kw) e a cilindrada do motor.

A expressão final então da PRESSÃO MÉDIA EFETIVA (P.M.E.), fica sendo:

Em vermelho, a expressão para cálculo da Pressão Média Efetiva (PME) de um motor a combustão interna 4 tempos.

Atenção para as unidades! 

• A potência, deve ser em Kilowats (kw), que é 1 hp = 1kw*1,34
• A cilindrada em decímetros cúbicos = litros. Assim, um 318 tem 5,2 dm3 = 5,2 litros
• A rotação é em rpm
• A unidade da PME é bar (igual a unidade de pressão de sobre-alimentação).

Os valores usuais de PME para motores 4 válvulas por cilindro aspirados atuais está na faixa do 12 bar na região de torque máximo.

Os valores usuais de PME para motores 2 válvulas por cilindro ficam na casa dos 10 bar.

Os valores usuais de PME para motores DIESEL atuais está na faixa dos......25 bar! 

Assim sendo, a gente pegou as curvas de potência dos 4 motores e calculamos a PME deles.

Qual o resultado??

Surpresa!!

O 318 com preparação leve, já mostra um ganho sensível em seu rendimento volumétrico, por consequência, na sua potência, por consequência, na sua PME!

Curvas da PME para os 4 motores testados.

O que se constata do gráfico:

• 318 do GARBOSO: A PME é máxima na região entre 3000 e 3750 rpm. É a região de melhor eficiência do motor. A notar que acima dos 3000 rpm, o 318 já é bem mais eficiente que os 440 do Dart SE 440 e do Charger 440. Isto pode ser explicado pelo melhor enchimento em AR dos cilindros. Este 318 tem cabeçotes trabalhados, válvulas 1.88/1.60, 3 ângulos nas sedes, 500 cfm na carburação e escapamento dimensionado. Uma receitinha bem básica mas, que funciona bem. Porém, o comando de válvulas é bem parecido com o original, sendo 211/218 graus de abertura a 0.050 polegadas de lift. O lift máximo é de 0.410/0.430. Assim, como o carro tem relação bem longa, o motor se adéqua bem a transmissão que tem. O resultado é um excelente torque de saída e retomada!

• 440 do DART 72: Este motor tem uma preparação um pouco mais agressiva, se comparado com o 318 do GARBOSO. A notar que o motor é bem eficiente na região de 2000 a 3000 rpm. É isto que faz estes carros literalmente empinarem na arrancada! A notar que depois dos 3250 rpm, a PME do DART 440 se aproxima bem com a do 318. Esta relação, está diretamente relacionada ao enchimento em ar dos cilindros, a mistura ar/combustível e a regulagem do avanço da  ignição. A curva nos mostra o enorme potencial deste motor!

• 440 do Dart SE: Fica claro que é um motor enquadrado para torque em rotação bem baixa. Um motor configurado para levar um trailer de 2 tons sem passar trabalho. De 2000 a 3000 rpm tem sua máxima eficiência. É um motor que deveria estar em um carro muito pesado, ou com características de rodagem muito suaves. 

• 440 do Charger 72: Um motor já mais "nervosinho". Pois, está dentro de um Charger. Nota-se que ele é superior ao do 440 do Dart SE após 4000 rpm. Vejam no post anterior que a potência máxima dele acontece 1000 rpm após o do Dart SE, ou seja, a 5000 rpm. Claro que, a regulagem deste motor pode também estar fazendo a diferença. Uma atenção a diagramação do comando de válvulas também pode explicar bastante coisa!

Bem, acho que por enquanto era isso......

Mas, a gente frisa bem que a constatação é feita por gente que não é preparador de motores e sim, "parpiteiros" metidos a querer entender as coisas.

GARBOSO abraços!