Tecnologia: dissecamos o funcionamento de um motor seis-em-linha da BMW

Você não faz ideia da rapidez com que os motores modernos operam

Fotos: Ilustração: Chris Philpot | Texto: Eric Tingwall

Quando se trata das muitas variáveis da combustão dentro de um motor, os engenheiros medem a sincronização de eventos-chave em graus de rotação do virabrequim, uma referência que permanece constante sem a necessidade de recálculo. Sem uma escala de tempo familiar, é fácil subestimar a velocidade com a qual tudo se move dentro de um motor. Acrescente aí a capacidade da eletrônica moderna e os controles que otimizam o funcionamento das válvulas, entre outras funções, e você terá uma ignição com precisão de milissegundos.

Como exemplo, o motor seis-em-linha turbo N55 da BMW combina ajuste de fase dos comandos de admissão e de escape com a variação do levante das válvulas de admissão. Quando o motor está em lenta, a 725 rpm, os ciclos acontecem em apenas 0,2 s. Os eventos que definem aquela combustão, como o tempo de abertura de válvulas, ocorrem em frações ainda menores. Quando o motor se aproxima de seu limite de 7.000 rpm, o processo todo é compreendido em uma janela que dura mais ou menos um décimo do tempo da lenta. Para você ter uma ideia de quão rápido os motores de hoje se movem, vamos ver detalhadamente a operação do N55.

TEMPO DE ABERTURA DAS VÁLVULAS DE ADMISSÃO

A variação de fase da admissão pode alterar o perfil do comando em até 70 graus, mas a duração de 255 graus é fixa. O intervalo se traduz em uma abertura total de 0,006 durante um único ciclo de admissão a 7.000 rpm.

LEVANTE DA VÁLVULA DE ADMISSÃO

O sistema Valvetronic da BMW dosa o ar nos cilindros em função da posição do acelerador. Ele pode ajustar o levante da válvula de admissão entre 0,2 mm em baixa aceleração e 1 cm sob aceleração total por meio de um motor de corrente contínua que controla a pivotagem dos roletes dos balancins.

TEMPO DE ABERTURA DAS VÁLVULAS DE ESCAPE

Ao controlar a sincronização dos comandos de forma independente, o controlador do motor pode ajustar o cruzamento dos comandos (em que as válvulas de escape e de admissão ficam abertas simultaneamente). Com baixa aceleração em velocidade constante, o cruzamento é aumentado para permitir que parte dos gases de escape inertes volte para o cilindro durante o ciclo de admissão, reduzindo as temperaturas de combustão e a formação de óxidos de nitrogênio. A 80 km/h constantes com o motor a 1.500 rpm, o cruzamento máximo do N55 dura 0,2 s. Para extrair a potência máxima no limite de rotações, o cruzamento é minimizado e dura 0,0005 s — o tempo necessário para que o som viaje apenas 18 cm em temperatura ambiente.

PONTO DE IGNIÇÃO

O ponto de ignição avança sob carga baixa do acelerador. Durante a lenta e a rotação máxima no N55 a centelha é disparada entre 6 e 8 graus antes de o pistão chegar ao ponto morto superior. A faísca acontece entre 0,002 s e 0,0002 s antes de o pistão chegar ao topo do curso. Isso é entre 10 e 100 vezes mais rápido que uma batida de asas de um beija-flor. O sistema também retarda o ponto de ignição quando o motor está frio, trabalhando em conjunto com retardo na injeção e com a antecipação da abertura da válvula de escape para aquecer os catalisadores.

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