Como funciona o comando variável de válvulas? Parte III

Continuando a falar dos sistemas de comando variável de válvulas, vimos como o design da Honda difere do da BMW nos detalhes. Mais notavelmente, a Honda propõe o uso do sistema de troca de came na árvore de cames de escape, bem como na árvore de cames de admissão – permitindo ainda mais flexibilidade e melhorando ainda mais o desempenho e os benefícios de emissões do sistema. O design da Honda também usa quatro mangas externas separadas em cada árvore de cames – uma por cilindro.

Isso ocorre porque, num motor de quatro cilindros em linha, a qualquer momento pelo menos as válvulas de admissão ou escape de um dos cilindros vão estar abertas, e os excêntricos das cames não podem ser trocados até que as válvulas estejam fechadas. A BMW combate o problema dividindo a ShiftCam da  S1000RR de 2019 em duas seções, cada uma delas operando independentemente.

Veio do DTS da Ducati

Embora o uso de mangas externas em movimento num eixo estriado seja o mesmo em ambos os sistemas Honda e BMW, assim como o sistema de movê-las inserindo pinos retráteis em forma de canais de orientação nas seções da manga, a Honda opera esses pinos de uma maneira diferente, usando uma haste que funciona como o pivot do picolete que ativa os pinos. Essa haste desliza de um lado para o outro quando os solenóides liberam a pressão do óleo num conjunto de câmaras numa extremidade, e é moldada para inserir ou retrair os pinos corretos, dependendo da sua posição. Em contraste, a BMW usa solenóides atuando diretamente nos pinos.

O sistema da Honda é mais compacto, apesar de ter quatro vezes mais mangas de árvore de cames para se mover. Não podemos ler muito na imagem da moto que a Honda usa para ilustrar o seu design. Embora seja claramente em forma de superbike, com alguns elementos típicos da Fireblade (ou CBR600RR, por sinal), a ilustração provavelmente não será uma representação precisa da forma da moto.

A próxima Fireblade poderá incorporar VVT

O facto de o sistema ser projetado para ajudar os motores de alta rotação e alto desempenho a adequar-se aos futuros limites de emissões significa que a Fireblade, ou o que a venha a substituir, é o primeiro receptor óbvio. Enquanto uma substituição da  CBR600RR é uma boa ideia, acredita-se que a Honda não esteja a trabalhar em tal moto no momento – as vendas de modelos supersport de 600cc são simplesmente muito baixas para justificá-lo, e aplicar uma tecnologia como essa aumentaria substancialmente o preço. Já as Superbike são outra questão.

As vendas ainda são relativamente fortes e o mercado mostrou recentemente que os compradores estão preparados para aceitar preços surpreendentemente altos, particularmente se os fabricantes conseguirem manter a depreciação a um mínimo, tornando as trocas mais atraentes.

Há também o simples facto de que as regras de emissões do Euro5 tornarão quase impossível aos fabricantes continuar a busca pelo aumento do desempenho sem adotar tecnologias como essa.

Quando vamos ver a próxima Fireblade? É cedo demais para ter certeza, mas com o Euro5 a ser adotado em toda a UE em 2021, é natural que seja por essa altura.

Por que é que, então, a maioria dos exemplos de motores com VVT atualmente utiliza apenas as condutas de admissão? Duas razões: a primeira é o custo. Duas aplicações de cames custam cerca de duas vezes mais a produzir. Em segundo lugar está a relação custo-eficácia. Manipulando apenas um came, o VVT para a came de admissão fornecerá melhores resultados em termos de potência, pois tem um efeito predominante na quantidade de carga que enche o cilindro na fase de admissão. Mas o VVT tanto na admissão como no escape deve ser claramente preferido se o aumento de custos puder ser controlado.

O sistema centrífugo da Suzuki, lançado em 2017, e chamado SR-VVT, tem um histórico interessante. É também um sistema de fases, mas as corridas de MotoGP baniram sistemas VVT hidráulicos e elétricos. Para poder usar o VVT em corridas, a Suzuki surgiu com um sistema puramente mecânico, uma roda dentada de duas partes semelhante em alguns aspectos aos tipos Kawasaki / Ducati. Mas em vez de ser movida pela pressão do óleo do motor, há uma série de esferas de aço nas ranhuras curvas na seção externa. À medida que o conjunto ganha rotação, as esferas movem-se para fora pela força centrífuga contra a pressão da mola, girando as duas partes em relação uma à outra e mudando por tanto a atuação das válvulas. Simples e efectivo.

Comando centrífugo do VVT da Suzuki

O pedido de patente no Gabinete de Patentes dos EUA, No. 20160010517, onde se baseou o diagrama anexo, refere-se a duas patentes japonesas originais e detalha alguns aspectos interessantes do sistema. Além das duas placas e séries de esferas, um “membro impulsionador” – uma anilha de mola – é usado para forçar as duas placas juntas, mantendo as esferas no lugar.

Portanto, é onde estamos atualmente em motos com sistemas  VVT. Mas e no futuro? Sistemas automotivos como o Valvetronic, da BMW, e o Multiair, da Fiat, que variam o comando e a elevação das válvulas a tal ponto que a velocidade do motor é controlada pelas próprias válvulas e não pelo acelerador, mostram que existem possibilidades interessantes à espera de ser exploradas. Motores totalmente sem cames, com válvulas operadas eletromagneticamente, hidraulicamente ou pneumaticamente estão em desenvolvimento, mas não estão prontos ainda para entrar em produção.

Os mecanismos que abrem e fecham válvulas nos tempos e distâncias precisos para fornecer binário e potência ideais, melhor consumo de combustível e emissões mínimas a cada velocidade do motor são cada vez mais realidade, não são um sonho distante. Será incrivelmente caro? Não se os sistemas automotivos de ponta já em existência forem uma indicação. Já estamos a ver o fim de alguns dos compromissos com os quais vivemos desde o aparecimento do motor de combustão interna.