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por Iran Cartaxo

Eficiência volumétrica pode superar 100%

Ótimo site, parabéns! Gostaria de saber o que significa a "eficiência volumétrica" que aparece nas tabelas do Consultório de Preparação e por que ela é geralmente tão baixa em carros de fábrica e muitas vezes supera os 100% em motores preparados.

Fernando Villalon
Rio de Janeiro, RJ
tarconal@uol.com.br

Eficiência volumétrica é a relação entre o volume de mistura ar-combustível que cada cilindro admite e a capacidade volumétrica nominal do cilindro. Por exemplo: em um motor 2,0-litros de 4 cilindros, cada cilindro tem uma capacidade volumétrica nominal de 500 cm³, mas devido às perdas na admissão ocasionadas por curvas no coletor, estreitamentos, válvulas, etc. o cilindro só admite, digamos, 375 cm³. Assim, este motor tem 75% de eficiência volumétrica.

A eficiência volumétrica varia com a rotação. Um motor que tenha 60% de eficiência em marcha-lenta pode ter 75% de eficiência a 3.000 rpm e mesmo 55% de eficiência a 6.000 rpm. Isso acontece porque a velocidade do fluxo de admissão aumenta quanto maior a rotação, aumentando também as perdas. Mas, em rotações muito baixas, o fluxo não possui inércia suficiente para iniciar a entrada nos cilindros rapidamente quando a válvula se abre, perdendo também eficiência.

Na rotação em que o motor tem maior eficiência volumétrica ele desenvolve a maior força, pois queima a maior quantidade de mistura, sendo esta a rotação de torque máximo. Assim, pode-se concluir que um motor naturalmente aspirado, ou seja, sem um turbo ou um compressor para forçar a entrada de mistura no motor, nunca terá uma eficiência volumétrica maior que 100%. Isso era verdade até bem pouco tempo, mas devido ao efeito de bombeamento que a mistura pode sofrer (devido ao fechar e abrir das válvulas e à inércia da mistura), um motor com projeto de admissão muito bem feito pode atingir mais de 100% de eficiência volumétrica.

Pode-se observar este efeito em alguns motores como o do BMW M3 (343 cv de 3,25 litros), o do Honda Civic VTI (160 cv de 1,6 litro), entre outros. Na preparação, o objetivo é fazer o motor ter maior potência ou torque. Isso quase sempre envolve fazer o motor queimar uma quantidade maior de mistura, por isso os motores preparados têm em geral sua eficiência volumétrica aumentada -- assim uma quantidade maior de mistura pode ser queimada. Quanto maior o aumento na eficiência, maior o aumento de potência e torque do motor.

Motores originais de duas válvulas por cilindro geralmente atingem eficiência volumétrica máxima em torno de 55%; motores com 4 válvulas por cilindro têm eficiência em torno de 75%; e motores superalimentados (turbo, compressor) muitas vezes ultrapassam os 150%, pois a mistura é forçada a entrar nos cilindros.