Picapeta - Caixa de Filtro da Admissão - Grandes Perdas

A idéia desse teste surgiu quando após montar a caixa de filtro de ar original, juntamente com o duto que capta ar frio na frente do veículo, senti uma perda de potência nítida. Assim que a montei, fui abastecer a Picapeta e quando acelerei fundo em segunda marcha, o carro não destracionou como antes, então surgiu o ponto de interrogação. Porque agora estava pegando ar mais frio com toda certeza, mas a potência parecia ter diminuído. Vale ressaltar que não utilizei filtro de ar algum, era somente a caixa para pegar ar mais frio.

Como uso megasquirt que já vem com datalloger integrado, tinha tudo que precisava para justificar o que estava acontecendo. Então fiz dois testes bem simples e coletei todos os dados da injeção que eram necessários. O teste consistia em fazer duas puxadas de segunda marcha, com acelerador em wot (TPS em 100%), no mesmo trecho da pista e no mesmo horário. O que as diferenciaria era que no primeiro teste a Picapeta estaria com toda a caixa de ar montada, sem filtro, e o segundo teste, a TBI estaria totalmente livre, sem dutos, sem filtro, sem nada.

Princípio de Análise: A pressão barométrica no local em que foi realizado o teste é de 96,4 KPa, que é registrado pelo sensor de pressão absoluta do coletor de admissão, sensor MAP, quando o motor está desligado. Este mesmo sensor é que fornecerá os valores de pressão durante o funcionamento e testes. O princípio é o seguinte: Com motor em funcionamento e borboleta 100% aberta, o MAP registrado teria que ficar o mais próximo possível dos 96,4 KPa, porém não vai atingir o valor máximo pois existem perdas de fluxo causado pela própria borboleta e pelo coletor de admissão, mas a idéia é que o valor seja o maior possível, o que mostrará menores perdas.

Com os testes realizados, filtrando os valores de interesse, chegamos na seguinte tabela:

Percebam a grande diferença nos valores de MAP entre os dois testes. Com caixa de ar original, o maior valor de MAP conseguido foi de 88 KPa. Sem nenhuma obstrução da TBI, conseguimos um valor de 93,9 KPa. Com a caixa de ar, tivemos uma perda de 8,71% em termos de fluxo para o melhor resultado. Para o pior resultado, perdemos 11,72 %. Com a TBI livre, para o melhor resultado a perda foi de 2,59% e para o pior, 7,05%. Portanto com a caixa de ar, sem filtro e pegando ar mais frio, o motor teve uma perda de fluxo na ordem de 6%, que podem refletir em uma perda de potência do mesmo grau.

Acima está a curva dos dois testes, percebam que elas se assemelham bastante em seu formato, porém com o desnível de MAP. É nítida a perda de fluxo que a caixa de ar original promove e mostra uma perda de fluxo praticamente constante para cada rotação resgistrada.

Observações extras: Observando as curvas percebe-se que os maiores valores de MAP no ínicio da curva correspondem, em uma análise aproximada, onde estariam os picos de potência do motor. Depois temos uma queda dos valores de MAP e, mais ou menos, em 6300 RPM, os valores de MAP começam a subir novamente. Isto indica o ponto em que o motor, começa a mostrar grandes ineficiência volumétricas. Ou seja, a partir deste ponto não vale a pena mais continuar acelerando.

 

Com relação a temperatura de ar admitido, não existem surpresas. Com a caixa de ar, a temperatura do ar de admissão fica em torno de 6 graus mais baixa nas condições testadas. Porém, os ganhos que se tem com a temperatura de ar mais fria não compensam as perdas por eficiência volumétrica.

Observação: Percebe-se que com o duto de captação de ar frio na frente do veículo, com o ganho de velocidade, a temperatura do ar de admissão reduz, tendendo a chegar na temperatura ambiente, isso ocorre pois a velocidade do fluxo nos dutos aumentam e o tempo de permanência nos mesmos diminuem, reduzindo a transferência de fluxo de calor do motor para o ar admitido. Sem a caixa e os dutos isso não acontece e a temperatura é sempre constante.

Para justificar as perdas de fluxo em números, as medições realizadas no Dynolicius mostraram que, com o uso da caixa de ar, a Picapeta perdeu 0,5 s na aceleração de 0 a 100 km/h e acelerou 0,7 s mais lento nos 201 m, o 402 m não havia sido medido.

O que podemos concuir?

1) Primeiro que não podemos generalizar, este estudo foi feito especificamente para o caso Picapeta que utiliza um motor 2.4 16v e estava utilizando a caixa de ar original do motor 1.6, mas vale a pena estudar todos os casos que se depararem, pois existem grandes chances de existirem perdas semelhantes.

2) Nem sempre o ganho que se tem por conseguir uma temperatura de ar de admissão menor compensará as perdas de fluxo.

3) Devemos estar sempre atentos a partes auxiliares do motor, de nada adiantaria eu buscar maior fluxo em TBI, cabeçotes, coletores, se estivermos mantendo perdas crônicas em pontos muito mais simples de serem equacionados.

4) O ideal é aliar o melhor dos dois pontos analisados. Pegar ar mais frio, porém fazer um duto que não acrescente tanta perda de fluxo.

Abraços.