Preparação de cabeçote – Parte 3
Jul 23 / Diego Reis - DJR Killer Heads (@djrkillerheads)
Dificuldades na preparação de cabeçotes de motores V8 (Ferro fundido), matéria de Diego Reis da empresa DJR Killer Heads (@djrkillerheads).
Quando falamos em V8, logo vem à cabeça motores potentes, com aquele ronco imponente que mais parece uma sinfonia. Porém quando falamos em eficiência de motores originais oriundos da década de 70, a história não é bem assim. Nessa matéria vamos usar como exemplo os motores V8 318 que equipavam os Dodges nacionais entre 1969 e 1981.
Mas o que especificamente faziam esses motores não ter o desempenho que deveriam ter? Alguns podem dizer: "Ah, mas nos anos 70 ter 215HP era muito bom". Sim, mas poderia ser muito melhor se o sistema de alimentação (carburador, admissão e cabeçotes) fossem adequados ao projeto. Os motores V8 Dodge 318 polegadas, sofrem muito com o carburador DFV 446 e a admissão de ferro fundido que restringem a alimentação do motor. Substitui-los por uma "quadrijet" e admissão de alumínio já ajuda bastante, e essa é a alteração número 1 que os amantes de Dodge ou "Dodgeiros" fazem visando melhorar a performance.
OK, o motor melhorou, mas nem perto do que gostaríamos. Mas por que? Ah, agora ficamos restritos pela parte mais importante em um motor aspirado, os cabeçotes.
Estamos falando de cabeçotes de ferro fundido, fabricados nos anos 70, processo de fabricação em linha, onde sabemos que a performance não é o foco. Quando paramos para analisar um cabeçote visualmente, é possível ver os diversos degraus oriundos da fundição / usinagem nos dutos de admissão, escape e câmaras de combustão. Além de geometria e formatos que implicam na baixa eficiência dos mesmos.
Mas chega de jogar a culpa na fábrica e vamos falar o que podemos fazer para dar aos nossos V8s a potência que eles merecem.
Quando falamos em cabeçotes de ferro fundido, deve ficar bem claro que mesmo com um trabalho excepcional, dependendo da aplicação do motor, eles ainda serão insuficientes. É por isso que sempre que sou procurado por um cliente, faço questão de entender qual será a aplicação, uso do carro e o máximo de informações sobre o restante do motor, para assim oferecer a preparação de cabeçote correta para a aplicação desejada.
As vezes por melhor que possa ficar, o cabeçote original trabalhado não será capaz de suprir as necessidades do restante do conjunto, nesses casos, será necessário partir para cabeçotes aftermarket.
Ok, mas o foco aqui são os cabeçotes originais e o que podemos fazer para melhora-los. Aqui DJR Killer Heads trabalhamos com "Stages" (estágios) na preparação de cabeçotes. Vamos desde o Stage 1 até o Stage 4.
Nessa matéria falaremos do Stage 1.
Digamos que o Stage 1 é o capricho que faltou na fábrica. Esse é um trabalho que faz bastante diferença em carros originais ou com preparação leve, pois ele é focado em melhorar a eficiência em baixos levantes da válvula. Lembrando que um carro com comando de válvulas original tem abertura máxima inferior a 0.400" ou 10,16mm. Mas onde focamos para melhorar? Basicamente em ângulos de válvulas e sedes, e também na área da garganta. Além é claro de um port match (casamentos entre dutos e coletores de admissão/escape).
Ângulos de sede:
Nesse exemplo vamos nos focar nos dutos de admissão. As sedes de válvulas originais de fábrica têm apenas o ângulo de 45° no assentamento. O trabalho simples de adicionarmos mais dois ângulos na sede favorece muito a entrada de mistura na câmara de combustão. Neste caso é feito o famoso trabalho de 3 ângulos 30/45/60 graus.
Há casos em que é possível fazer 4 ou 5 ângulos. Ok, mas qual é a mágica dos ângulos?
Vou citar dois dos principais benefícios de um trabalho multi ângulos bem-feitos. O primeiro: Imagine um carro ter que fazer uma curva de 90° em alta velocidade. Agora imagine a mesma curva, porém ela está dividida em 3 partes. Sim, o carro a faria com muito mais velocidade. Esse é um dos benefícios de um trabalho multi ângulos, a velocidade de entrada da mistura ao cilindro é maior, além disso há também ganho em fluxo, o que consequentemente nos gera aumento de potência.
O segundo benefício é a melhora da atomização de combustível. Em um trabalho de 3 ângulos por exemplo, onde teríamos os ângulos de 30/45/60. Imagine que a mistura está vindo pelo duto de admissão e chegará até a sede de válvulas, no momento da passagem da mistura pelo ângulo de 60 graus é formado um vórtice, o mesmo acontece nos ângulos de 45 e 30 graus, esses vórtices geram turbulência que ajudam na atomização da mistura ar/combustível, o que melhora a combustão, e consequentemente aumentam a potência.
Área de garganta e casamento entre duto e coletor:
O trabalho na garganta do Stage 1 nada mais é que que suavizar a transição da garganta para a sede de válvulas. Enquanto o port match é o casamento entre a entrada do duto de admissão com a porta do coletor de admissão.
Lembrando que no Stage 1 ainda são mantidas as válvulas originais com medidas de 1.78" ou 45,2mm na admissão e 1.50" ou 38,1mm no escape.
Como avaliar o resultado:
Em nossa banca de fluxo foi possível visualizar um ganho médio de 15cfms@28"H2O apenas com as modificações citadas acima. O que irá nos refletir um ganho de aproximadamente 30 cavalos no motor. Para exemplificar em números, quando medimos o cabeçote original, o fluxo foi de 169.9cfm@0.400", após o retrabalho de Stage 1 atingimos o fluxo de 188.8cfm@0.400". Ganho de 18,9cfms@28"H2O. Um ganho muito expressivo com um trabalho relativamente simples.
Assista nosso vídeo mostrando e medição de um outro cabeçote para se ter uma ideia do processo de medição da vazão do duto de admissão para gerar essa avaliação.
Rebuild Small Block Ford Heads Parte 3.1 - Bancada de Fluxo
Para os entusiastas que desejam se aventurar nos cabeçotes de seus carros, aí vão algumas dicas valiosas:
Primeira: Use EPI adequado! Óculos fechado é fundamental. O ferro fundido é perigoso de usinar, a micro retífica lança as limalhas há uma velocidade muito alta. Proteja-se para evitar uma ida ao hospital.
Segunda: Faça o básico. Principalmente se você não tem experiência e banca de fluxo para medir o seu progresso. O Stage 1 é relativamente simples de fazer, mas ir além pode custar caro. Lembre-se que é praticamente impossível soldar ferro fundido.
Terceira: Se você não possui muita experiência, pesquise bastante a respeito. Há bons materiais a cursos para esse tópico.