Qualidade Em Números: R/l

[Spetz 0]

Qualidade em números

 

Poucos a conhecem, todos a sentem: é a relação r/l, que expressa a maior ou menor suavidade de um motor

 

 

 

Quando o leitor dirige automóveis de modelos e cilindradas variadas, talvez perceba uma diferença no comportamento de alguns motores. Há veículos em que o propulsor é "liso", sobe de giros com suavidade, sem vibrações excessivas, e chega ao limite de rotações quase sem se notar. E há os carros que "arranham", reclamam à medida em que o ponteiro do conta-giros se move, transmitindo vibrações e aspereza que tiram muito do prazer de dirigir.

 

A explicação para isso pode estar numa questão simples, mas importante: a relação r/l. As letras vêm de radius (raio em inglês), o raio da manivela do virabrequim (que corresponde à metade do curso dos pistões), e length (comprimento), alusivo às bielas, de centro a centro dos furos da cabeça e do pé. Mas o que isso significa?

 

 

 

Em dois motores de mesmo curso do pistão, com a biela maior (vista no desenho à direita) seu ângulo com a vertical é nitidamente menor: vantagens no aproveitamento da força de expansão dos gases queimados

 

 

Como se sabe, durante o funcionamento do motor os pistões sobem e descem no seu trabalho de movimentar o virabrequim. Unindo pistões e virabrequim estão as bielas, que oscilam para um lado e para o outro à medida em que este último gira, formando um ângulo com o plano do cilindro. É fácil entender que, quanto maior (mais longo) for o curso do virabrequim (manivela portanto maior) e mais curtas forem as bielas, mais acentuado será esse ângulo, tornando mais intensas as forças laterais dos pistões sobre os cilindros.

 

Quanto maior a força lateral, menor o aproveitamento da força de expansão dos gases queimados, o que resulta em torque e potência abaixo do que seria teoricamente possível. As vibrações originadas de maiores forças de inércia respondem pela aspereza de funcionamento. É aí que entra a relação r/l: uma fórmula simples para saber se o comprimento das bielas é adequado ao curso dos pistões, um modo de saber até onde foi o cuidado dos engenheiros com esse aspecto de influência direta sobre o rendimento e o prazer de dirigir.

 

 

Poucos informam, mas todos os fabricantes conhecem a relação r/l

e como ela afeta o prazer em dirigir. O motor 2,0 do Astra fica no

limite correto de 0,3

 

O limite para uma relação r/l correta é 0,3. Todo engenheiro sabe que quanto maior for a biela, melhor para o motor. Uma biela infinitamente longa seria o ideal, mas é preciso considerar que há limites de altura do motor, impostos pelo estilo, e que quanto mais longa a biela, maior terá de ser sua resistência para que não venha a fletir. É válida uma comparação: fazendo força vertical sobre uma régua apoiada numa mesa, quando mais comprida a régua, mais ela entorta, mais ela flete -- e, como a biela, depois de fletir repetidas vezes a régua quebra.

 

Exemplo de motor que atende ao limite "raspando" é o 2,0-litros da General Motors, com curso de 86 mm e bielas de 143 mm de comprimento. Ao se dividir o meio-curso, 43 mm, pelo comprimento das bielas, chega-se a exato 0,3 (considerando até milésimos). E o que acontece com esse fator se aumentarmos o curso dos pistões, mantendo as bielas ou ampliando-as em pequeno grau? Continua

 

 

A resposta está em outros motores GM da chamada Família II. No 2,2-litros o curso passa a 94,6 mm e as bielas crescem para 148 mm, o que resulta em 0,319: já se tem um motor de funcionamento mais áspero, como se percebe ao dirigir um Omega ou Vectra de oito válvulas. Na versão 16V do mesmo motor no Vectra, contudo, a GM adotou duas árvores de balanceamento, que anulam vibrações: o rendimento não melhora, mas a aspereza diminui bastante.

 

 

Na versão de 2,2 litros da mesma família, hoje usada no

Vectra, as bielas são mais longas, mas não o bastante

para o maior curso dos pistões. A r/l piora para 0,319

 

 

A mesma Família II fornece outros bons exemplos. Na versão de 2,4 litros (S10 e Blazer) o curso chega a 100 mm, sem que as bielas tenham sido alongadas. A divisão resulta em 0,337, muito além do 0,3 convencionado como limite, e explica por que esse motor vibra tanto -- mesmo aplicado a veículos com chassi e carroceria separados, configuração que isola melhor as vibrações que o monobloco.

 

No outro extremo está o motor 1,8 da mesma linha, agora utilizado só no Astra a álcool: são apenas 79,5 mm de curso com as mesmas bielas de 143 mm do motor 2,0. Feita a conta, a r/l é de 0,277, bem abaixo do valor máximo correto. Trata-se de motor suave e eficiente em alta rotação, mas que a GM -- infelizmente -- abandonou, preferindo uma versão 1,8 da Família I para o novo Corsa.

 

 

De 999 a 1.796 cm3, o comprimento de bielas é o mesmo em todos

os motores usados no Corsa. Resultado: funcionamento suave no

1,0 e um tanto áspero no novo 1,8

 

Esse motor pertence à mesma linha que já teve cilindradas de 1,0, 1,4 e 1,6 litro no Corsa antigo, todas com bielas de 129,75 mm. Ao passar o curso dos pistões para 88,2 mm, o fabricante elevou a relação r/l para 0,339, a pior entre os automóveis nacionais e importados relacionados neste artigo (veja tabela). O resultado foi uma aspereza de funcionamento em média e alta rotação que até o motorista menos experimentado percebe -- mesmo que não conheça sua origem.

 

Outras marcas também incorrem nesse erro, mas em menor grau. O antigo motor Fiasa da Fiat teve versões de 994, 1.048, 1.297 e 1.497 cm3 (esta ainda usada no Fiorino e Strada Working -- não confundir com o 1,5 da linha Sevel, extinto desde 1990), diferenciadas apenas no curso dos pistões, entre 54,8 e 82,5 mm. As bielas de 130 mm eram as mesmas em toda a linha. Com isso, a versão 1,0 apresentava funcionamento dos mais suaves (r/l de 0,21, a melhor já vista pelo BCWS), enquanto no 1,5-litro o fator sobe para elevado 0,317. Continua

 

 

 

O VW AP-1600 do Gol marcou época pelo excelente rendimento

e funcionamento sem vibrações, graças à r/l de 0,268. Mas o 1,6

de alumínio do Golf (ao lado), ainda usado no Audi A3, surpreende

com 0,259

 

 

_____________________________________________

Sem dormir

 

Para a elaboração deste artigo o BCWS teve de insistir com alguns fabricantes e importadores para que fornecessem o comprimento das bielas, por entender ser um dado importante, que interessa ao proprietário do veículo exigente em conforto de marcha e desempenho. A informação não é inserida no material de imprensa de nenhuma das empresas, mesmo aquelas -- como a General Motors -- que a informavam há alguns anos.

 

Num lançamento recente, durante a entrevista coletiva técnica, um fabricante não tinha a informação de pronto, tendo de fornecê-la mais tarde. Pois -- pasme -- não é que um dos membros da equipe da fábrica presente ao evento nos diz, no dia seguinte, em tom de sarcasmo: "Puxa, custei a dormir, preocupado que estava com a sua pergunta relativa ao comprimento da biela". Bobalhão completo.

 

_______________________________________________

 

 

 

Na faixa de 1,6 litro, um dos melhores exemplos de motor em maciez de funcionamento e rendimento global era o Volkswagen AP-600 (depois AP-1600), com curso de 77,4 mm e biela de 144 mm, para r/l de 0,268. Em sua evolução, o 1,6 com bloco de alumínio utilizado pelo Golf de 1999 a 2001, as bielas eram ainda maiores, 149 mm, para excelente r/l de 0,259.

 

 

 

No Brasil a VW manteve as bielas do motor 1,8 no 2,0 do

Santana e Gol, que adquiriu incômoda aspereza. Mas até

na Alemanha as bielas curtas voltaram a ser usadas, para

evitar um bloco muito alto que não caberia sob o capô

 

 

Em contrapartida, a mesma VW deu bons exemplos de efeito de bielas inadequadas quando lançou o motor 2,0-litros do Santana. Com a biela de 144 mm, o 1,8-litro apresentava relação r/l de 0,3 exato (como no GM 2,0), mas a mesma biela no 2,0 (curso de 92,8 mm) elevou a relação para 0,322. Na Alemanha o motor maior saiu com bielas de 159 mm, para r/l de 0,291, mas a VW brasileira informa que também lá as de 144 mm retornaram. A razão é que as mais longas requerem bloco 15 mm mais alto, responsável pelo "calombo" no capô do Gol GTI 16V, que as utilizava.

 

Antes do 2,0 houve a questão do motor 1,8. Lançado com bielas de 136 mm para o curso de 86,4 mm, a r/l era 0,317. Combinado à transmissão longa (4+E), o Santana de 85 cv decepcionou em desempenho. Em pouco tempo saía nova versão de motor, 90 cv, com bielas de 144 mm (r/l de 0,3), e a transmissão era encurtada -- e a VW convenceu a todos de que o erro estava no câmbio...

 

 

 

A BMW não brinca em serviço: o seis-cilindros em linha de 2,5

litros tem ótima relação r/l de 0,258, para insensibilidade às

velocidades comuns nas auto-estradas alemãs

 

 

Fabricantes de prestígio como Mercedes-Benz, BMW e Porsche, que projetam carros para percorrer as autobahnen, as auto-estradas alemãs de velocidade ilimitada, a mais de 200 km/h por centenas de quilômetros, cuidam deste fator como poucos.

 

O 2,5-litros da marca bávara, por exemplo, recorre a um curso reduzido de 75 mm e utiliza bielas de 145 mm, para uma ótima relação de 0,258. Ao lado da configuração de seis cilindros em linha, que a empresa reluta em abandonar, a excelente relação r/l expressa em números o prazer de acelerar um motor suave e isento de vibrações.

 

 

 

 

TABELA

_____________________________________________________

A hora da verdade

 

A tabela abaixo traz a relação r/l e os dados necessários para sua obtenção (curso dos pistões e comprimento das bielas entre os centros dos furos) da maioria dos automóveis e utilitários vendidos no Brasil. Alguns fabricantes omitiram-se a nossas insistentes solicitações e não divulgaram esta informação, casos em que aparece a sigla ND (não-disponível). Caso venham a rever esta posição mais tarde, a tabela será atualizada. Na coluna à extrema direita aparece nosso julgamento da relação r/l obtida: até 0,300, correto (em verde); acima, incorreto (em vermelho).

 

 

 

Marca Motor

Exemplos de aplicação, Curso (mm), Bielas (mm), Relação r/l

 

Alfa Romeo

2,0 145, 147, 155, 156 91 ND ND

2,5 156 desde 2003 68,3 ND ND

3,0 166 72,6 ND ND

A marca não divulgou o comprimento das bielas de seus motores

 

 

 

Audi

1,6 A3 77,4 149 0,259

1,8 A3, A4 até 2001 86,4 144 0,3

2,0 A4 desde 2002 92,8 ND ND

2,8 A4 e A6 até 2001 86,4 164 0,263

3,0 A4 e A6 desde 2002 92,8 ND ND

A marca não divulgou o comprimento das bielas de alguns de seus motores

 

 

 

BMW

2,2 Série 3 80 145 0,275

2,5 Série 3 75 145 0,258

A marca não divulgou o comprimento das bielas de outros motores solicitados

 

 

Chevrolet

1,0 Celta, Corsa 62,9 129,75 0,242

1,6 Corsa 81,5 129,75 0,314

1,8 Novo Corsa, Meriva 88,2 129,75 0,339

1,8 Astra, Monza, Kadett 79,5 143 0,277

2,0 Astra, Kadett, Vectra, Zafira 86 143 0,3

2,2 Vectra, Omega, Blazer, S10 94,6 148 0,319

2,4 Blazer, S10 100 148 0,337

4,3 Blazer, S10 88,4 144,78 0,305

3,8 Omega a partir de 1999 86,4 145,85 0,296

4,1 Opala, Omega até 1998 89,7 152,4 0,294

 

 

 

Chrysler

2,0 Neon, PT Cruiser, Stratus 83 ND ND

2,7 Sebring 78,5 ND ND

3,3 Grand Caravan 81 ND ND

3,7 Cherokee desde 2002 90,8 ND ND

4,7 Grand Cherokee desde 2000 86,5 ND ND

A marca não divulgou o comprimento das bielas de seus motores

 

 

 

Citroën

1,6 Xsara 82 178 0,23

2,0 Xsara, Picasso, C5 88 139 0,316

2,95 C5 82,6 154 0,268

 

 

Fiat

1,0 Mille, Palio (motor Fiasa) 54,8 130 0,21

1,0 Mille, Palio (motor Fire) 64,9 ND ND

1,5 Uno, Palio, Fiorino, Strada 82,5 130 0,317

1,25 Palio, Doblò 78,9 ND ND

1,6 Palio, Strada, Brava até 2001 67,4 ND ND

1,6 Doblò, Brava desde 2002 78,4 ND ND

1,75 Brava, Marea 82,7 ND ND

2,0 Marea 75,65 ND ND

2,45 Marea 90,4 ND ND

A marca não divulgou o comprimento das bielas de seus motores

 

 

Ford

1,0 Ka, Fiesta 67,4 128,8 0,261

1,6 Ka, Fiesta, Escort 75,5 128,8 0,293

1,8 Escort, Focus 88 140,7 0,312

2,0 Focus, Mondeo até 2000 88 140,7 0,312

2,0 Mondeo desde 2002 83,1 139,2 0,298

2,3 Ranger desde 2001 94 154,8 0,303

4,0 Ranger 84,4 146,1 0,288

 

 

 

Honda

1,7 Civic 94,4 ND ND

2,3 Accord 97 ND ND

A marca não divulgou o comprimento das bielas de seus motores

 

 

 

Mercedes

1,6 A 160 80 155,5 0,257

1,9 A 190 84 151,5 0,277

2,0 C 200 (4 cil.) 78,7 154 0,255

2,3 E 230 (4 cil.) 88,4 149 0,296

2,4 E 240 (6 cil.) 73,5 154 0,238

3,2 CLK 320 (6 cil.) 84 148,5 0,282

4,3 E 430 (V8) 84 148,5 0,282

5,0 S 500 (V8) 84 148,5 0,282

 

 

 

Peugeot

1,0 206 66,8 122 0,273

1,6 206, 307 82 ND ND

2,95 607 82,6 154 0,268

A marca não divulgou o comprimento das bielas de alguns de seus motores

 

 

 

Porsche

2,7 Boxster 78 145 0,268

3,2 Boxster S 78 145 0,268

3,4 911 até 2001 78 145 0,268

3,6 911 desde 2002 82,8 142 0,291

3,6 911 Turbo 76,4 127 0,3

 

 

 

Renault

1,0 Clio, Twingo, Kangoo 66,8 122 0,273

1,6 Clio, Mégane, Scénic, Kangoo 80,5 128 0,314

2,0 Mégane, Scénic 93 144 0,323

 

 

 

Toyota

1,8 Corolla até 2002 85,5 ND ND

1,6 Corolla desde 2003 81,5 151,65 0,268

1,8 Corolla desde 2003 91,5 146,65 0,312

3,0 Camry, Lexus ES 300 83 ND ND

A marca não divulgou o comprimento das bielas de alguns de seus motores

 

 

 

VW

1,0 Gol desde 1997 70,6 144 0,245

1,8 Gol, Golf GTI 86,4 144 0,3

2,0 Santana, Polo, Golf, Bora, Beetle 92,8 144 0,322

2,0 Passat (1994 a 1996), Gol GTI 16V 92,8 159 0,291

1,6 Gol 77,4 144 0,268

1,6 Golf até 2001 77,4 149 0,259

1,6 Polo, Golf desde 2001 86,9 138 0,314

2,8 Passat desde 1999 86,4 164 0,263

 

 

 

Volvo

2,0 S60, V70 (5 cil.) 77 147 0,262

2,0 S40 (4 cil.) 90 139,5 0,322

2,3 S60, V70 T5 (5 cil.) 90 147 0,306

2,4 S60, V70 2.4T (5 cil.) 90 139,5 0,322

2,8 S80 T6 90 139,5 0,322

2,9 S80 90 147 0,306

 

 

Texto: Fabrício Samahá Fotos: divulgação e Fabrício Samahá

___________________________________________

fonte BCWS

 

 

 

valeu

[tiago_pimenta 4]

Muito bom o texto ... alguns não fazem nem ideia do que seja isso e esse texto veio a calhar.

[Édison 0]

Nada que um balanceamento bem feito nao suavize!

(Pelo menos a aspereza)

[gbg 0]

e isso realmente faz uma diferença grande

 

me decepcionou a volvo

[Macaw 0]

quanto mais prox. de 0,300 melhor... abaixo indica mais suavidade nao? porem com potencia apenas em regimes mais altos!

 

maior q 0,30 maior esperesa.. devido ao angulo da biela! entendi correto?

[-removido- 420]

Acho que o mais baixo é sempre o ideal, pois permite aplicar melhor a força ao virabrequim... Engraçado é que já vi muita gente relacionando r/l baixa a potência, e alta r/l ao torque, mas vejo que a coisa não é tão simples de relacionar, mesmo sabendo que motores que possuem deslocamentos muito grandes sejam ruins de giro e melhores de torque.

[Rafæl 0]

Nada que um balanceamento bem feito nao suavize!

(Pelo menos a aspereza)

 

R/L tá muito mais relacionado com durabilidade que com qualquer outra coisa

E praticamente só vai influenciar em corridas de longa duração ou a longo prazo

O mais interessante é que livros que tratam do assunto (motores de circuito) consideram o valor de 0,25 como limite de segurança... Bem longe dos valores que rolam pela internet