ola pessoal  no post anterior do papo de garagem falamos sobre as consequencias que a nova mistura da gasolina   agora com 27% de etanol   pode trazer aos motores  especialmente aos mais antigos  no meio da conversa prometemos um post exclusivo sobre a razao de compressao  bem  aqui estamos  esta razao  tambem chamada de taxa de compressao  nada mais e que um valor numerico que indica a quantidade de vezes que o volume dentro do cilindro foi comprimido  exemplo  se temos um cilindro de volume 250 cm³ no ponto morto inferior e 25 cm³ no ponto morto superior  a razao de compressao e de dez vezes ou 10 1  como normalmente e representada     como mostra a foto acima  o volume da camara de combustao nao corresponde somente ao volume do cabeçote  mas sim a soma dos volumes da altura total de compressao  volume da junta de cabeçote ja esmagada  volume da folga do pistao  volume da coroa do pistao  volume do cabeçote e volume da vela de igniçao  este ultimo deve ser subtraido do total  assim como o volume da coroa  domo  do pistao caso este seja convexo  como exemplo  veja abaixo um bloco de hemi 426 sem os cabeçotes  e um caso extremo devido ao desenho especifico da camara de combustao dos hemi  mas da uma ideia de o quanto o pistao pode se projetar para fora do cilindro e chegar proximo as valvulas     uma alta razao de compressao e o ideal para qualquer motor a combustao  pois ela permite uma maior temperatura final de combustao para uma determinada quantidade de combustivel  a temperatura final de compressao sera mais alta quanto maior for a razao de compressao   essa maior temperatura faz com que a velocidade de reaçao seja maior  o que implica num maior curso util  pois a força motriz da expansao dos gases acontece mais cedo e com isso o periodo de trabalho deste cilindro e maior  trocando em miudos  quanto maior for a razao de compressao  mais eficiente sera o motor e maior sera a sua potencia para um determinado consumo de combustivel  melhor aproveitamento energetico       estatica vs dinamica  nem tudo e o que parece os motores sao maquinas termicas  se utilizam da energia calorifica liberada na combustao para gerar trabalho  mas tambem podem  e devem  ser analisados sob outras oticas  por exemplo  para a mecanica de fluidos ele e classificado como uma unidade motriz de deslocamento de gases  sendo ainda subclassificado como um compressor volumetrico alternativo  eles sao classificados dessa forma por transferir pressao para o gas no interior do cilindro pela reduçao do volume total do cilindro  feita pela ascensao do pistao   se o motor e classificado como um compressor  este tem uma eficiencia volumetrica  essa eficiencia e o parametro usado para determinar o quanto do volume teorico foi realmente preenchido durante o tempo de admissao do motor  vejamos os exemplos abaixo     notem que apesar do baixo pico de eficiencia  83 5%  o ford zetec rocam mantem mais de noventa por cento deste valor durante a maior parte do seu range de operaçao  isso demonstra uma configuraçao propria para o uso urbano  no qual o motor opera em baixas e medias rotaçoes  ja o duratec cosworth  projetado para o uso esportivo e de competiçao  tem uma alta eficiencia volumetrica  103 4%    porem os valores mais altos de eficiencia ocorrem so a partir dos regimes de medias rotaçoes   a eficiencia volumetrica de um motor e determinada por varios parametros fisicos  como o volume do coletor de admissao; comprimento  diametro  geometria e angulo dos dutos de admissao e de escape; localizaçao e diametro das valvulas; quantidade e angulos de assentamento das valvulas; diametro e geometria dos pistoes; duraçao  levante  cruzamento e angulo de centro do comando de valvulas; comprimento  diametro e pareamento do coletor de escape  ou seja  inumeros fatores devem ser ajustados para se obter a melhor eficiencia relativo ao uso  e o mais importante  todos esses parametros sao cooperativos  entao nao adianta pensar em um comando de valvulas monstruoso  ou valvulas que mais lembram comportas  e esquecer do restante do conjunto     mas em que a eficiencia volumetrica influencia a razao de compressao  ela nos informa qual a porcentagem de preenchimento do cilindro para um determinado regime de trabalho  ou seja  nos permite encontrar a razao dinamica   vamos tomar como referencia o duratec cosworth do grafico  este motor tem quatro cilindros e deslocamento de dois litros  ou seja  cada cilindro desloca  arredondando  500 ml  com uma razao de compressao de 13 1 os 500 ml admitidos pelo cilindro serao comprimidos a um volume aproximado de 38 5 ml  certo  bem  esta e a razao de compressao estatica  a qual e parte do projeto do motor   entretanto a eficiencia volumetrica deste motor a duas mil rotaçoes  77 6%  faz com que o cilindro admita somente 388 ml  que serao comprimidos aos mesmo 38 5 ml  isso significa que a taxa de compressao para este regime de rotaçoes especifico e de 10 1  ja a 6 000 rpm  faixa de eficiencia maxima   veja o grafico  o cilindro admite 517 ml  entao a razao se eleva para 13 4 1  essa variaçao e conhecida como razao de compressao dinamica  que e a condiçao real de operaçao do motor     os motores sobrealimentados sofrem variaçoes ainda maiores  em alguns casos passando dos 300% de eficiencia volumetrica   nunca o nome  induçao forçada  fez tanto sentido  nao  a pressao de admissao influencia diretamente no volume admitido  lembrem se sempre da equaçao de clayperon  p∙v=n∙r∙t e por este motivo que motores sobrealimentados para competiçoes como provas de arrancada possuem taxas de compressao estaticas baixas  os top fuel da nhra por exemplo  possuem uma razao por volta dos 6 5 1 e podem trabalhar com pressao de sobrealimentaçao de 5 bar  o primeiro dado seria pouco   nao fosse o segundo     para visualizarmos o que acontece  acompanhe este big block chevy preparado para subida de montanha  a usina desloca 8 8 litros  ou seja  1 1 litro em cada um dos cilindros        tem razao de compressao de 7 5 1   que seria bem baixa para um motor aspirado    um turbocompressor com pressao maxima de 1 72 bar e eficiencia volumetrica maxima de 312 1%  pelo projeto o volume total da camara e de 169 5 cm³ e na faixa de eficiencia maxima o cilindro e preenchido por nada menos que 3 43 litros  que comprimidos aos 169 5 cm³ da camara nos leva a absurda razao dinamica de 20 3 1  continua achando 7 5 1 pouca taxa pra este motor     o problema de uma taxa de compressao muito alta  ja vimos que  quanto maior a razao de compressao maior sera a temperatura na camara de combustao  e ai onde todos os problemas começam     essa mesma temperatura que auxilia a combustao se torna vila assim que a camara atinge a temperatura de autoigniçao do combustivel  entao a razao de compressao de um motor sempre sera limitada pela octanagem do combustivel  leia mais sobre o assunto neste post  a ser usado  alem do risco de pre detonaçao  a maior eficiencia termomecanica traz automaticamente uma maior pressao efetiva de combustao   por isso componentes mais robustos e/ou materiais mais nobres sao necessarios   a maior temperatura de combustao tambem implica numa maior carga termica absorvida pelo cilindro e cabeçote  entao um sistema de refrigeraçao mais robusto e necessario   e por isso tambem que os cabeçotes de aluminio sao quase padrao na industria hoje  sao mais leves e dissipam melhor o calor gerado nas camaras  essa mesma temperatura e absorvida pelas velas de igniçao  entao velas com maior grau de dissipaçao  mais frias  sao necessarias  para evitar o desgaste prematuro e presença de pontos quentes na camara de combustao que tambem levam a autoigniçao da mistura       veneno old school uma das tecnicas mais antigas e basicas de preparaçao e o rebaixamento de cabeçote  que nada mais e que a retirada de material da face inferior do cabeçote para a reduçao do volume da camara de combustao  assim elevando a razao de compressao  os primeiros registros desse tipo de veneno usado nas ruas sao da decada de 1950 com os ford flathead em nervosos hot rods   este na verdade e um procedimento de manutençao dos cabeçotes  depois de muito tempo de uso ou por falha de refrigeraçao  eles nao tem mais a planicidade necessaria para fornecer uma boa vedaçao aos cilindros  normalmente sao retirados de dois a cinco decimos de milimetro da altura total da face  porem ha um limite para retirada de material  pois ela influencia no torque maximo que pode ser aplicado aos parafusos e claro  na maxima razao de compressao admissivel para um determinado tipo de combustivel   porque  na pratica  estamos reduzindo o volume da camara de combustao     os fabricantes sempre buscaram uma eficiencia termomecanica cada vez maior para seus motores  mas se a taxa de compressao e tao importante para o maximo aproveitamento energetico  mas e limitada por uma substancia cheia de variaveis e diferentes composiçoes  combustivel   como fazer para atingir o maximo de eficacia em todas as condiçoes  entao passamos pelos conceitos da razao de compressao variavel   [youtube id= oxr 3un6wku  width= 620  height= 465 ]  como o svc da saab  video acima   o conceito saab variable compression utilizava um motor de 1 600 cm³  sobrealimentado por um compressor do tipo roots e um cabeçote com taxa de compressao que variava de 14 1 em carga parcial para 8 1 em carga maxima  o bloco do motor possuia uma divisao diferente da convencional  o cabeçote e os cilindros constituiam uma peça  enquanto os mancais de apoio do virabrequim  galerias de refrigeraçao e face externa do bloco constituiam uma segunda peça   as duas partes eram unidas por pivos em uma das faces do bloco  enquanto na face oposta estavam instalados atuadores hidraulicos   ao serem acionados  estes alteravam a altura final do deck e consequentemente a altura de compressao do bloco  o conceito foi engavetado pela general motors quando esta adquiriu a saab     o omnivore da lotus  baseado num motor de dois tempos com injeçao direta de combustivel  o projeto tinha como principal objetivo permitir a utilizaçao de combustiveis com maior e menor octanagem  para isso variava o volume da camara de combustao modificando a altura da mesma  no conceito omnivore a lotus utilizava a vela de igniçao somente para partidas a frio e para situaçoes em que a razao de compressao era baixa  porem a carga alta  em qualquer outra situaçao a igniçao era autonoma  sendo controlada pela diluiçao dos gases de escape   os gases eram controlados por uma valvula de aprisionamento que variava a seçao transversal do duto de escape  restringindo assim a saida dos gases de acordo com os ajustes da ecu  vou deixar aqui embaixo um link da propria lotus para uma animaçao interativa do omnivore  clique aqui para acessar   la voces vao poder brincar com variaveis como rotaçao  carga do motor e proporçao de combustivel   [youtube id= bqgxfoucze8  width= 620  height= 465 ]  o vcr i da mce 5  este e um motor de 1 500 cm³ com sobrealimentaçao de dois estagios  dois turbos  com a descarga dos compressores ligadas em serie   a taxa de compressao variavel do vcr i se da tambem pela mudança da altura de compressao  porem o responsavel pela variaçao de altura e um conjunto complexo de biela  atuador hidraulico  engrenagem e rack de elevaçao   [youtube id= dhzzfvpy_q0  width= 620  height= 349 ]  ha ainda outros conceitos que trabalham com uma taxa de compressao mais alta e maior eficiencia de combustao  evitando a pre detonaçao  esse e o caso da tecnologia skyactiv g da mazda  ele traz como grande inovaçao a mudança no design da coroa do pistao  que  conforme alegado  aumenta a velocidade da combustao; alem da utilizaçao de um coletor de escape com pareamento de dutos e comprimento adequado  para reduzir o calor residual da combustao   entao amigos  estes sao alguns dos segredos da razao de compressao  um dos venenos mais antigos  simples e eficazes de qualquer preparaçao   mas  mais do que isso  essencial para o maximo aproveitamento energetico de qualquer motor  seja de passeio ou de corrida  ate o proximo papo