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Ordem de ignição e balanceamento de motor Artigo

1 resposta neste tópico

#1
Duke

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A ordem de ignição está muito ligada à questão de balanceamento do motor. No caso dos motores de 4 tempos (Otto ou Diesel) é sempre importante lembrar que cada cilindro tem uma ignção à cada 2 giros do virabrequim. Num motor L4 nesta situação, o ideal é que tenhamos 1 ignição a cada meia volta do virabrequim. O problema é que cada cilindro está posicionado diferentemente em relação ao centro de gravidade do motor, e cada ignição representa uma impulsão localizada no pistão do cilindro. Isso causa uma vibração no motor. A idéia da ordem (ou sequência) de ignição é fazer com que a componente de cada impulsão tenda a anular a tendência das outras, e nunca se somando. Vamos ver como isso funciona na prática:

Digamos que temos 1 motor L4, cujo centro de gravidade (CG) fica justamente no centro do banco de cilindros, e que tem ordem de ignição 1-2-3-4. Esse motor tem a primeira ignição do ciclo no cilindro 1, que é afastado do CG, meia volta depois passa para o cilindro 2, que é seu vizinho mas já mais próximo do CG. Isto cria uma tendência de abaixamento destes cilindros até o meio do ciclo. Completando o ciclo, o próximo na ordem é o cilindro 3, e depois o 4, criando a tendência de abaixamento nestes 2 cilindros na outra metade do ciclo. E, por fim, o ciclo termina retornando abruptamente para o cilindro 1. Esse motor vai se comportar de modo a ter uma oscilação de rotação em torno do CG, num eixo perpendicular ao plano dos cilindros, cuja frequência será a metade da rotação do virabrequim. Prá piorar ainda mais, do cilindro 1 ao 4 a sequência de ignição é progressiva ao longo do comprimento do motor, mas o retorno ao inicio do ciclo é um salto de uma extremidade do motor para a outra. Isso significa que a oscilação não vai apresentar linear. Conclusão: este não é um motor balanceado.

Agora, vamos imaginar o mesmo motor, mas com sequência de ignição 1-3-4-2. Como sempre, o ciclo começa na extremidade do motor, mas ao invés de prosseguir linearmente, ele salta para o cilindro 3, que é um cilindro vizinho ao CG, mas oposto ao 1 em relação ao mesmo CG. Isso já cria uma pequena compensação na tendência de rotação devida ao cilindro 1. Depois o ciclo passa ao cilindro 4, e depois ao 2, valendo os mesmos comentários relativos à sequência 1-3. Agora vamos estudar as sutilezas desta sequência, quebrando-a em subsequências. As 2 primeiras subsequências são a 1-3 e a 4-2. O que elas tem em comum? Percebam: ambas começam num cilindro extremo, pulam um cilindro na sequência mecânica para que a ignição ocorra no cilindro interno, mas oposto ao inicial em relação ao CG. E as 2 subsequências ocorrem espelhadas em relação ao CG, e ocorrem com uma defasagem de exatamente 1 volta do virabrequim. As outras 2 subsequências são 3-4 e 2-1 (este já ligando o fim de um ciclo com o começo do outro). Nestas subsequências parte-se de um cilindro interno e segue-se para o externo do mesmo lado em relação ao CG. A mesma observação de simetria e defasagem feitas para as outras subsequências podem ser feitas aqui. No conjunto, percebe-se que este motor, embora não seja perfeito, é inúmeras vezes mais balanceado que o primeiro.

Os motores L4 tem uma outra ordem de ignição: 1-2-4-3. Se vcs analizarem bem, vão reparar que esta sequência é precisamente a 1-3-4-2 percorrida ao contrário. Mas do ponto de vista de balanceamento é tão boa quanto a primeira. Só a título de curiosidade, aqui vão algumas outras ordens de ignição:

- L5: 1-2-4-5-3 1-3-5-4-2

- L6: 1-2-4-6-5-3; 1-4-2-6-3-5; 1-5-3-6-2-4; 1-4-5-6-3-2;

-L8: 1-6-2-5-8-3-7-4; 1-3-6-8-4-2-7-5; 1-4-7-3-8-5-2-6; 1-3-2-5-8-6-7-4

Um fato importante que a ordem de ignição impacta no projeto de qualquer motor é que ela precisa ser determinada antes que o motor seja projetado, porque o projeto do virabrequim e das árvores de comando dependem desta informação. No caso de motores L4 4T, por exemplo, o que se percebe é que o virabrequim é sempre plano, com os pistões dos cilindros 1-4 e 2-3 formando pares que se movimentam juntos. Isso acontece justo pelas 2 ordens de ignição viáveis que vimos. Motores em linha tem uma análise dinâmica mais simplificada porque todos os cilindros trabalham no mesmo plano de trabalho. Motores contrapostos são tão fáceis quanto. Motores radiais já apresentam múltiplos planos de trabalho, mas tem sua análise simplificada pela simetria da distribuição. Motores em V já apresentam algumas dificuldades técnicas, porque possuem simetria no plano intermediário entre os bancos de cilindros, mas não no plano perpendicular a este, pelo qual passa a linha do virabrequim. São motores que, na sua análise genérica, são extremamente complexos em sua dinâmica, mas que, ao longo dos anos tem apresentado determinadas configurações bastante felizes nos resultados apresentados. Se os motores em V já são complexos pela sua assimetria, não vou nem mencionar os ultimamente mencionados motores em W e em duplo V. Nos V8 com eixo de 2 planos, há uma assimetria nos pulsos mecânicos, ou seja, não á uma alternância de uma banca com a outra, tanto que o Ian Drysdale, da Drysdale Motorcycle Company, quando projetou sua superbike( a única moto V8 em produção), usou o desenho de eixo de 1 plano, pois o mesmo permite uma alternância de uma banca com a outra, e como o motor é realmente pequeno, essa sintonia na descarga faz alguma diferença, diferença que eclipsa a vibração de segunda ordem inerente ao desenho do motor com eixo plano. Nos V8 de 2 planos sempre há uma ordem única, com uma variante que permite uma harmonia melhor, mas pouco usada, por ser a diferença desprezível. A Ordem usual nos V8 é 1-5-4-2-6-3-7-8 e a ordem alternativa 1-3-7-2-6-5-4-8.

Autores: Gryphon e Alexandre Garcia

Fonte : www.autonewsbr.hpg.ig.com.br


#2
Édison

Édison

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afu!!!!

mas nao saquei essa de V8 de dois planos.........



ps: chevetao ficou afu com as rodas "novas"!!!







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