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Índice de Mach!
Tem a ver com a eficiência volumétrica do motor, e a mesma é influencia pelo coeficiente de fluxo da válvula de admissão, diâmetro do cilindro, diâmetro da válvula de admissão,velocidade do pistão,temperatura de entrada e velocidade do combustível....
u/a= z = (b/D)ao quadrado * (s/a*Ci)
Ci = coeficiente de fluxo da válvula de admissão
b = diâmetro do cilindro
D = diametro da válvula de admissão
s = velocidade do pistão
a = velocidade do som na temperatura de entrada
z = índice de Mach
problemas no projeto dos dutos dos cabeçotes são conhecidos e variam de carro para carro.
Porém isto é facilmente identificável e até mesmo corrigível em qualquer motor.
O que poucos sabem, e que tais imperfeições não são o maior vilão no rendimento volumétrico dos motores.
O que devemos levar em consideração é o Índice de Mach.
Este número adimensional, compara a velocidade da mistura ar combustível nos dutos de admissão com a velocidade do som nas mesmas condições.
Quando a velocidade da mistura se aproxima muito da velocidade do som, os efeitos de compressibilidade se tornam cada vez mais prejudiciais ao escoamento neste duto.
Conseguimos contudo evitar perdas (por variações de pressão, turbulência, entropia, etc) quando mantemos o índice de Mach controlado com seu valor nunca ultrapassando 0,5.
Existe uma correlação entre o índice de Mach e o rendimento volumétrico do sistema de admissão, tal co-relação, nos mostra que quando o índice de Mach ultrapassa o valor de 0,5 o rendimento cai sensivelmente, não adiantando polir dutos, aumentar válvulas, colocar filtros de menor restrição, etc, pois tais artifícios pouco auxiliarão.
O principal é manter uma perfeita relação entre diâmetro das válvulas e seu lift, bem como da relação entre diâmetro das válvulas (Dv), diâmetro dos pistões (Dp) e velocidade de deslocamento médio dos pistões.
A VMP (velocidade Média dos pistões), dada em m/s, pode ser calculada através da seguinte fórmula:
VMP= (RPM x curso do virabrequim) / 30000
Devemos levantar também o coeficiente de escoamento das válvulas de admissão (Ci). Como porém é um item difícil de se conseguir, a não ser para quem tem um Banco de Fluxo em casa (e saiba usa-lo acima da média!!), podemos estimá-lo em:
Ci = Kv * (Lv / Dv), onde Lv é o lift na válvula e Dv é o diâmetro da válvula., e Kv é um coeficiente experimental que depende do tipo de assentamento da válvula:
Se utilizarmos válvulas assentadas convencionalmente (tudo a 45 graus com largura do contato acima de 1,5mm), o valor de Kv é 1,45.
Para válvulas com 44 graus e sede 45 graus: Kv é de 1,50, e para casos em que além do assentamento se faz um retrabalho com maior número de ângulos nas válvulas e sedes, conseguimos chegar a 1,55.
Considerando-se que a Velocidade do som (c) é de 340m/s nas condições normais de temperatura e pressão, podemos escrever a equação que determina o índice de Mach (Z):
Z= ((Dp/Dv)^2) x (VMP/(Ci x c))
Devemos também lembrar que a relação Lv/Dv deve se manter entre 0,25 e 0,35 preferencialmente. Abaixo disso temos muita turbulência pela pequena área útil de abertura da válvula e acima disto queda muito grande da velocidade de escoamento na garganta da válvula, diminuindo as reações do motor.
Vamos dar um exemplo:
Ci = 1,45 x (7,7/33) => Ci = 0,338
VMP = (4400 x 69) / 30000 => VMP = 10,12 m/s
E Finalmente:
Z= ((77 / 33)^2) x (10,12 / (0,338 x 340))
Z = 0,479, que é um bom valor.
Neste motor a conclusão é a seguinte:
Devemos aumentar um pouco o lift para estas válvulas, para que a relação Lv/Dv fique próxima de 0,3. Assim com as válvulas originais do 1300, o ideal é fazer uma usinagem de 44 graus nas válvulas alterando o Kv para 1,50 e utilizar comandos que o lift na válvula seja de:
Lv (mínimo) = 0,25 x 33 => Lv (mínimo) = 8,25mm
Lv (máximo) = 0,35 x 33 => Lv (máximo) = 10,9mm
Desta forma devemos escolher um comando com lift neste intervalo.
Um W100 da Engle cai como uma luva para este motor, pois possui 10,6mm de lift com balancins originais de 1,1:1 de relação.
Como o comando original tem lift de 7mm no came, se utilizarmos um balancim de 1,25:1, teremos 7 x 1,25 => 8,75mm que também atende bem este motor.
Porém além do lift maior, o diagrama do engle é mais esportivo gerando também ganhos de rotação.
Com um comando W100 e portanto, passamos a ter:
Lv = 10,6mm e
RPM = 6000 rpm
Neste caso para calcular o novo índice de Mach:
VMP = (6000 x 69) / 30000 = 13,8 m/s
Lv/Dv= 10,6 / 33 Lv/Dv = 0,321
Ci = 1,50 x Lv/Dv => Ci = 1,50 x (10,6/33) = 0,482
Z= ((77/33)^2) x (13,8 / (0,482 x 340))
Z= 0,458 ainda melhor e com a rotação subindo a 6000 rpm.
Tente depois refazer este cálculo mantendo o lift do comando em 7,7mm kv = 1,45 porém com a rotação a 6000 rpm.
Vocês terão uma surpresa.
O importante é trabalhar estas grandezas de modo a minimizar o valor do Índice de Mach deixando-o de preferência abaixo de 0,5.
Este cálculo permite verificar se estamos escolhendo um comando adequado as válvulas que utilizamos e considerando-se rotação e diâmetro do pistão.
Logicamente se tirarmos os cantos vivos dos dutos dos cabeçotes, os degraus entre coletores e cabeçote, diminuirmos a rugosidade dos dutos, ganharemos um pouco mais, mas o ganho UTILIZANDO UM Índice de Mach adequado é muito mais importante que horas e horas de usinagens nos dutos do cabeçote.
Pensem nisto!
Tópico Postado pelo nosso Mestre Vader Na comunidade Fusca4Ever.
Trouxe para os que estão entrando agora se familializarem com oq encontrarão aqui......
Abraços
Tem a ver com a eficiência volumétrica do motor, e a mesma é influencia pelo coeficiente de fluxo da válvula de admissão, diâmetro do cilindro, diâmetro da válvula de admissão,velocidade do pistão,temperatura de entrada e velocidade do combustível.... u/a= z = (b/D)ao quadrado * (s/a*Ci)
Ci = coeficiente de fluxo da válvula de admissão
b = diâmetro do cilindro
D = diametro da válvula de admissão
s = velocidade do pistão
a = velocidade do som na temperatura de entrada
z = índice de Mach
problemas no projeto dos dutos dos cabeçotes são conhecidos e variam de carro para carro.
Porém isto é facilmente identificável e até mesmo corrigível em qualquer motor.
O que poucos sabem, e que tais imperfeições não são o maior vilão no rendimento volumétrico dos motores.
O que devemos levar em consideração é o Índice de Mach.
Este número adimensional, compara a velocidade da mistura ar combustível nos dutos de admissão com a velocidade do som nas mesmas condições.
Quando a velocidade da mistura se aproxima muito da velocidade do som, os efeitos de compressibilidade se tornam cada vez mais prejudiciais ao escoamento neste duto.
Conseguimos contudo evitar perdas (por variações de pressão, turbulência, entropia, etc) quando mantemos o índice de Mach controlado com seu valor nunca ultrapassando 0,5.
Existe uma correlação entre o índice de Mach e o rendimento volumétrico do sistema de admissão, tal co-relação, nos mostra que quando o índice de Mach ultrapassa o valor de 0,5 o rendimento cai sensivelmente, não adiantando polir dutos, aumentar válvulas, colocar filtros de menor restrição, etc, pois tais artifícios pouco auxiliarão.
O principal é manter uma perfeita relação entre diâmetro das válvulas e seu lift, bem como da relação entre diâmetro das válvulas (Dv), diâmetro dos pistões (Dp) e velocidade de deslocamento médio dos pistões.
A VMP (velocidade Média dos pistões), dada em m/s, pode ser calculada através da seguinte fórmula:
VMP= (RPM x curso do virabrequim) / 30000
Devemos levantar também o coeficiente de escoamento das válvulas de admissão (Ci). Como porém é um item difícil de se conseguir, a não ser para quem tem um Banco de Fluxo em casa (e saiba usa-lo acima da média!!), podemos estimá-lo em:
Ci = Kv * (Lv / Dv), onde Lv é o lift na válvula e Dv é o diâmetro da válvula., e Kv é um coeficiente experimental que depende do tipo de assentamento da válvula:
Se utilizarmos válvulas assentadas convencionalmente (tudo a 45 graus com largura do contato acima de 1,5mm), o valor de Kv é 1,45.
Para válvulas com 44 graus e sede 45 graus: Kv é de 1,50, e para casos em que além do assentamento se faz um retrabalho com maior número de ângulos nas válvulas e sedes, conseguimos chegar a 1,55.
Considerando-se que a Velocidade do som (c) é de 340m/s nas condições normais de temperatura e pressão, podemos escrever a equação que determina o índice de Mach (Z):
Z= ((Dp/Dv)^2) x (VMP/(Ci x c))
Devemos também lembrar que a relação Lv/Dv deve se manter entre 0,25 e 0,35 preferencialmente. Abaixo disso temos muita turbulência pela pequena área útil de abertura da válvula e acima disto queda muito grande da velocidade de escoamento na garganta da válvula, diminuindo as reações do motor.
Vamos dar um exemplo:
Ci = 1,45 x (7,7/33) => Ci = 0,338
VMP = (4400 x 69) / 30000 => VMP = 10,12 m/s
E Finalmente:
Z= ((77 / 33)^2) x (10,12 / (0,338 x 340))
Z = 0,479, que é um bom valor.
Neste motor a conclusão é a seguinte:
Devemos aumentar um pouco o lift para estas válvulas, para que a relação Lv/Dv fique próxima de 0,3. Assim com as válvulas originais do 1300, o ideal é fazer uma usinagem de 44 graus nas válvulas alterando o Kv para 1,50 e utilizar comandos que o lift na válvula seja de:
Lv (mínimo) = 0,25 x 33 => Lv (mínimo) = 8,25mm
Lv (máximo) = 0,35 x 33 => Lv (máximo) = 10,9mm
Desta forma devemos escolher um comando com lift neste intervalo.
Um W100 da Engle cai como uma luva para este motor, pois possui 10,6mm de lift com balancins originais de 1,1:1 de relação.
Como o comando original tem lift de 7mm no came, se utilizarmos um balancim de 1,25:1, teremos 7 x 1,25 => 8,75mm que também atende bem este motor.
Porém além do lift maior, o diagrama do engle é mais esportivo gerando também ganhos de rotação.
Com um comando W100 e portanto, passamos a ter:
Lv = 10,6mm e
RPM = 6000 rpm
Neste caso para calcular o novo índice de Mach:
VMP = (6000 x 69) / 30000 = 13,8 m/s
Lv/Dv= 10,6 / 33 Lv/Dv = 0,321
Ci = 1,50 x Lv/Dv => Ci = 1,50 x (10,6/33) = 0,482
Z= ((77/33)^2) x (13,8 / (0,482 x 340))
Z= 0,458 ainda melhor e com a rotação subindo a 6000 rpm.
Tente depois refazer este cálculo mantendo o lift do comando em 7,7mm kv = 1,45 porém com a rotação a 6000 rpm.
Vocês terão uma surpresa.
O importante é trabalhar estas grandezas de modo a minimizar o valor do Índice de Mach deixando-o de preferência abaixo de 0,5.
Este cálculo permite verificar se estamos escolhendo um comando adequado as válvulas que utilizamos e considerando-se rotação e diâmetro do pistão.
Logicamente se tirarmos os cantos vivos dos dutos dos cabeçotes, os degraus entre coletores e cabeçote, diminuirmos a rugosidade dos dutos, ganharemos um pouco mais, mas o ganho UTILIZANDO UM Índice de Mach adequado é muito mais importante que horas e horas de usinagens nos dutos do cabeçote.
Pensem nisto!
Tópico Postado pelo nosso Mestre Vader Na comunidade Fusca4Ever.
Trouxe para os que estão entrando agora se familializarem com oq encontrarão aqui......
Abraços
"Master Vader"
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