Que modificações devem ser feitas a um motor para permitir RPMs mais elevadas e seguras?

Há 3 factores chave a trabalhar quando se faz uma elevação para rotações mais elevadas:

• Peças móveis

Rodar uma vara, came ou volante mais rápido do que está classificado resultará na sua própria destruição, muitas vezes espectacular, uma vez que as tensões se tornam demasiadas. A movimentação de ligações e pistões para trás e para a frente também requer muita energia - Energia cinética = ½ m v ao quadrado, e é esse quadrado que causa o problema. O que eles fazem na fórmula 1 para permitir velocidades mais elevadas é reduzir a massa de cada peça, mas isto requer materiais muito fortes.

• Altas pressões

O combustível deve ser bombeado mais rapidamente, o ar precisa de entrar e sair mais rapidamente do motor, a compressão do motor será tipicamente mais elevada, etc. - por isso a pressão nas tubagens e cilindros será mais elevada. Para lidar com isto, todas estas áreas precisam de ser feitas de materiais de maior resistência, as juntas precisam de ser mais robustas, os tubos não devem rachar, etc.

• Alta temperatura

Como está a funcionar tudo mais depressa, as temperaturas serão mais elevadas em todas as áreas do motor e do escape. A utilização de materiais com um ponto de temperatura de falha mais elevado é essencial. Tal como no caso da pressão, isto inclui tubos, juntas, etc., mas também os tipos de metal utilizados na cabeça do cilindro, os próprios pistões e o escape.

O limitador de marcha-atrás teria de ser removido. Isto estaria envolvido num custom* DME. Com o limitador removido, então seria possível explodi-lo se o desejasse.

Para suportar as rotações mais elevadas, o veículo precisaria dos internos do motor trabalhados. Eixo(s) de cames mais fortes, válvulas, molas de válvulas. (Trabalho da cabeça). Dependendo da resistência do conjunto rotativo no núcleo do motor, poderia até estar a olhar também para o trabalho da manivela/pistão/roda.

Então teria de começar a olhar para a transmissão. Se for capaz de suportar as rotações mais elevadas. O que quero dizer com isto é se as embraiagens, orbitais, bomba frontal (se aplicável), eixos de entrada/saída, serão capazes de suportar o aumento de pressões e temperaturas.

A propósito, por “seguro”, não quero dizer impacto negativo zero (ficaria surpreendido se um motor durasse o mesmo tempo após tais modificações), mas talvez impacto negativo mínimo. Lamento a subjectividade disto, mas espero que consigamos obter algumas respostas úteis!

Este é NUNCA* o caso. Se alguma vez reparou, os mecânicos e os amadores que constroem carros de pista estão normalmente a trabalhar mais neles do que a correr ou mesmo a conduzi-los.

A forma como eu vejo o caso.

Build it to blow it up, and then build it again

O aspecto competitivo das corridas e a aprendizagem de que o conhecimento que se obtém da construção para mim é absolutamente inestimável. Qualquer pessoa pode jogar um jogo/passar um teste. Mas, é no campo onde se aprende.

Como Cinelli disse, terá de fazer um trabalho extensivo à cabeça e possivelmente também às varas, pistões e parafusos.

Mas eis um pequeno segredo: os fabricantes deixam sempre uma ampla e confortável margem de erro nos seus motores produzidos em massa para os tornar mais duráveis. No caso dos seus 320i, está inteiramente dentro dos limites de segurança aumentar quase todas as propriedades relacionadas com o desempenho em 10% e ainda ver muito pouco desgaste extra. Por exemplo, o limitador de rotações pode ser sintonizado para apenas engatar a cerca de 7000RPM (assumindo que está a 6500 da fábrica) ou a pressão de impulso do turbo pode ser aumentada de 0,3 bar para 0,35 bar (ou adicionar cerca de 10 - 20% ao que quer que esteja em PSI). Recomendaria que comprasse um termóstato de funcionamento mais frio e instalasse um intercooler maior, de fluxo compatível quando o fizer, porque o que NÃO quer é um aumento de 10% na temperatura de funcionamento. A única coisa que NÃO é muito indulgente é a diferença entre a temperatura de funcionamento seguro e a temperatura “blown headgasket”. Especialmente em carros turbo. Os carros turbo funcionam normalmente a 90 a 100 graus celsius e a 112 graus celsius o calor empenará a sua cabeça de alumínio. E é muito fácil atingir essa temperatura em tempo quente enquanto está sentado no trânsito.

Atenção: pode fazer exactamente UMA dessas coisas e ainda assim estar seguro. Se aumentar a pressão de impulso E o limite de RPM, o seu carro irá partir-se de uma forma espectacular.

Ou, se quiser REALMENTE fazer uma rotação até 8500 em segurança, compre um Mazda RX8.

Provavelmente a parte mais crítica para RPM’s superiores é o valvetrain. Por isso, pretende melhores molas e retentores de válvulas e uma came de terra personalizada que seja concebida para as RPM que está a tentar atingir. Tudo isto para garantir que não encontrará uma situação em que as válvulas não possam fechar suficientemente rápido e a cabeça do pistão embata na válvula. Quanto maior for a RPM, mais rápido as válvulas têm de fechar e maior a probabilidade de uma válvula cair se as molas da válvula não conseguirem fechar a válvula mais rapidamente do que o pistão se desloca para cima. Assim, ter molas de válvula suficientemente fortes e uma came que feche as válvulas num horário seguro para as RPM é o mais crucial.

Aumentar a RPM de um motor aumenta geralmente a HP de pico do motor, pelo que é necessário certificar-se de que outros componentes do motor e do sistema de transmissão podem suportar a HP e o stress acrescentados. É aqui que entram as hastes e pistões de montagem rotativa melhorados e também podem exigir componentes de transmissão e de embraiagem com melhor manuseamento do HP.

Permitir que o motor aspire melhor; aumentando a sua eficiência volumétrica, aumenta a sua rpm. Portabilidade, considerações sobre o ângulo da válvula após a instalação de uma maior duração e de um maior eixo de comando de válvulas de elevação. Um pacote de cabeça com uma relação de compressão correspondente e equilíbrio do conjunto de rotação.