8 de novembro de 2012

O MUNDO (MUITO LOUCO) DAS VÁLVULAS – 3ª PARTE


Aspin: principal tipo de válvula rotativa axial


As válvulas rotativas axiais

 A partir de 1911, e praticamente por todos os anos 1920, uma série de experimentos com os mais variados sistemas de válvulas rotativas surgiram e a grande maioria desapareceu e caiu no esquecimento. Porém, alguns abnegados inventores e engenheiros se esforçaram para torná-las úteis.

Há duas grandes famílias de válvulas rotativas, as axiais (de eixo paralelo ou concêntrico ao do cilindro), e as transversais. Nesta parte veremos as válvulas rotativas axiais, e na próxima parte veremos as válvulas rotativas transversais.

Curiosamente, veremos que os dois tipos de válvulas estão fortemente associados ao desenvolvimento das motocicletas, em especial as de competição.

A maior parte da família das válvulas rotativas axiais se caracteriza por conformar parcial ou totalmente a câmara de combustão em um componente móvel, o que auxilia na formação da turbulência necessária para uma boa queima. Além disso, estas válvulas, por estarem posicionadas dentro da cavidade da câmara de combustão, ao receberem o pulso de alta pressão da combustão da mistura, são pressionadas a vedar ainda mais as passagens de gases, obtendo um rendimento de vedação comparável ao das válvulas circulares convencionais, porém sem oferecer a restrição de corpos invasivos à câmara.

Estas válvulas apresentam certo grau de parentesco com os motores de dois tempos na medida em que o rotor tem o papel duplo de válvula e de câmara de combustão, assemelhado ao pistão do motor de dois tempos.

Recordando a segunda parte deste artigo, vimos o motor da RCV, que possuía uma camisa rotativa que funcionava como válvula. Embora eu tenha colocado esse motor na parte referente aos sistemas de camisas móveis, sob uma outra ótica, o sistema da RCV também pode ser classificado como um sistema de válvula rotativa axial completo. Ele é portanto, um sistema de transição, que fica na fronteira entre dois sistemas bastante diversos.

Sistema RCV: um sistema de transição


Leonard Archibal Vallillee, um inventor canadense da província de Quebec, patenteou em 1911 o primeiro tipo de válvula rotativa.

A válvula nada mais era que um disco plano rotativo e que tomava todo o topo da câmara de combustão, acionado por uma árvore concêntrica ao cilindro, e uma janela recortada no disco, ao se alinhar com os dutos de admissão e de escapamento, permitia a passagem de gases pelo motor.

Sistema Vallille: válvula de disco perfurado e movimento intermitente

O sistema Vallillee não foi inovador apenas no sistema de válvulas, mas também na forma de acioná-la, pois ele era intermitente, girando rapidamente o disco de válvula para que o alinhamento entre a janela do disco e os dutos no cabeçote permanescessem o maior tempo possível alinhados, em vez de a janela abrir e fechar progressivamente as passagens pela rotação constante do disco.

Este sistema contava com a alta pressão do disco móvel sobre a superfície fixa do cabeçote e, na ausência de lubrificação, o conjunto logo se desgastava, um problema relativamente comum entre as primeiras válvulas rotativas.

Um sistema completamente diferente de válvula rotativa veio de um fabricante de automóveis italiano, a Itala,  e apresentado no Olympia Motor Car Show em 1911.

No sistema Itala, uma válvula rotativa axial, instalada ao lado do cilindro funcionava como um registro seletor, abrindo-se alternativamente para a admissão e para o escapamento.

Funcionamento do sistema Itala de válvula rotativa

O sistema Itala foi exibido em um motor de 35 cv, sendo que o fabricante anunciou que versões de 25 e 50 cv deste motor estariam a caminho, mas que nunca veriam a luz do sol.

O fato curioso é que este motor tinha quatro cilindros e apenas dois conjuntos de válvulas. Cada válvula fora projetada para ser instalada entre cada par de cilindros e feita para controlar os fluxos destes dois cilindros simultaneamente.

Outro detalhe interessante é que todo o sistema de válvulas era refrigerado a água, evitando que o lado do escapamento sobreaquecesse e que a gasolina fosse vaporizada pelo lado da admissão, suavizando o funcionamento do motor.

Sistema Itala: detalhes de refrigeração da válvula e do funcionamento conjunto com cilindros geminados

Rankin Kennedy, em "The Book of the Motor Car", publicado em 1913, importante fonte de informação sobre o estado da arte da engenharia automobilística da época, literalmente rasga elogios ao sistema Itala, dado o primor de sua construção, a lógica e suavidade de funcionamento. Entretanto, provavelmente este autor desconhecia completamente os severos problemas operacionais deste sistema.

Se o sistema fosse realmente tão bom quanto apregoava Kennedy, a Itala não o teria abandonado e retornado ao sistema convencional.

Em 1924, Frank W. Ofeldt deposita uma patente onde aperfeiçoa o sistema Valillee. Uma mola em forma de diafragma mantinha um disco em formato lenticular pressionado contra o cabeçote, o sistema de lubrificação fora aperfeiçoado, mas a vedação ainda dependia do contato da válvula móvel com o topo do cabeçote fixo.

Sistema Ofeldt: aperfeiçoamento do sistema Vallillee

Em 1925, Crawford, apresenta uma resposta ao problema de atrito da válvula rotativa contra sua sede fixa. Ele usa um rotor troco-cônico de ângulo bastante fechado que mantém uma folga ínfima contra o cabeçote lavrado no mesmo formato, e esta folga é preenchida com um fino filme de óleo.

Sistema Crawford: válvula tronco-cônica e solução do problema de atrito

Em 1926, Peacey propõe uma patente de válvula de motor intermediária entre a proposta de Vallillee com a de Crawford, usando um rotor tronco-cônico aberto entre 120 e 160 graus.

Sistema Peacey: prenúncio do sistema Aspin

 De Valillee, passando por Crawford e Peacey, temos uma contínua evolução de um conceito que iria se consolidar em torno de um nome: Aspin.

Frank Aspin era desenhista Lancashire Steel Company e especialista em materiais de construção mecânica. Em seu serviço, ele lidava diariamente com patentes e tinha acesso a uma extensa biblioteca de patentes, e dali ele teve contato com as patentes de Vallillee, Crawford e Peacey.
 
O interesse de Frank Aspin pelas válvulas rotativas inicia-se em 1933, quando ele compra uma motocicleta Rudge Ulster de 250 cm³ e a equipa com um sistema de válvula rotativa.

Segundo o próprio Aspin, este motor gerava 18 cv a 7.500 rpm e 31 cv (124 cv/l) a 10.000 rpm com taxa de compressão 14:1, o que era uma marca excepcional em sua época.  Em 1937, em reportagem para a revista Motorcycle, Aspin afirma que este mesmo motor funciona perfeitamente a 12.000 rpm a uma taxa de compressão de 17:1. Em outras oportunidades, tanto Aspin como Cross (outro importante inventor que desenvolveu um tipo de válvula rotativa transversal, que veremos na próxima parte) disseram fazer seus motores rodarem com taxa de compressão acima de 20:1. Em 1960, Aspin afirma ter obtido 50 cv neste mesmo motor.

Motores de motocicletas são pequenos e queimam toda mistura rapidamente, reduzindo muito a tendência de detonação, o que permite a eles apresentar taxas de compressão sempre superiores às dos motores de automóveis. Ainda assim, os números que Aspin menciona são bastante otimistas, carecendo de comprovação material para eles.

Moto Rudge Python de corrida, preparada pela equipe Cotton e usada por Aspin para testes de desenvolvimento

Ele deposita sua primeira patente em 23 de julho de 1935, iniciando um período de mais de 40 anos de pesquisas e desenvolvimento dedicados especificamente a este tipo de válvula. Sua última patente data de 5 julho de 1977.

Durante este longo período, Aspin aprimorou cada detalhe da válvula, dos sistemas de acionamento e vedação, da lubrificação, do ângulo do cone externo dos rotores, do formato da câmara de combustão, da turbulência interna do motor e da especificação dos materiais utilizados. Entretanto, a maioria das patentes jamais foi além do desenho no papel.

Uma das dificuldades do sistema Aspin era o formato da câmara, que era conformado junto com o duto do rotor para carga e descarga dos gases. O duto arqueado estava longe do formato ideal hemisférico, o que prejudicava a boa turbulência da mistura.

Comparando os desenhos da primeira e da última patente de Aspin, com 42 anos de diferença, podemos perceber o quanto este detalhe foi retrabalhado.


Desenho da primeira patente de Aspin (1935)



Desenho da última patente de Aspin (1977)


Diferentes configurações de rotores e acionamentos patenteados por Aspin

Apesar disso, Aspin era, como muitos outros, um desenvolvedor independente, e dependia de patrocinadores para financiar suas pesquisas, e de cada artigo ou peça publicitária para manter seu sistema em evidência. Aqui temos um artigo da revista Commercial Motor, de 25 de novembro de 1939, explicando as diferenças do então novo sistema Aspin. Porém, o interesse real por seu sistema foi ínfimo.

No ano de 1939, dois fabricantes de motos inglesas, a Velocette e a BSA, iniciam testes com o sistema Aspin, mas o abandonam antes do fim, quando os motores não apresentavam resultados muito expressivos.

Curiosidade: o motor Velocette com válvula Aspin foi instalado numa moto BSA de turismo para testes de longa duração

Nos anos 1950, uma fábrica de motosserras inglesa, a Sankey, licencia o sistema Aspin. Alguns anos depois, a fábrica Sankey passa por dificuldades financeiras e encerra a produção. Foi a principal aplicação prática do sistema Aspin, e hoje as motosserras Sankey-Aspin são disputadas a tapas pelos colecionadores entusiastas das motosserras (para desespero dos ecochatos, sim, eles existem).

Motosserra Sankey-Aspin
 No início dos anos 1960, a Ford inglesa se interessou pelo sistema. Alguns motores de Ford Cortina de 1 litro foram convertidos para testes, passando dos originais 24 cv para 37 cv com o sistema Aspin. Porém foi outra relação com uma fábrica que não passou da fase de testes.


Aspin ainda converteu para testes motores Leyland de 8,6 litros para a frota de ônibus da Northern Ireland Transport Services Company.

Não se sabe ao certo quantos motores foram convertidos, mas tem-se a certeza de que pelo menos um foi feito, e este motor circulou em serviço pesado por várias centenas de milhares de quilômetros sem qualquer mínimo problema antes de apresentar um vazamento de óleo causado por corrosão dos rotores de válvula.

A companhia, ao invés de requisitar a Aspin o reparo do cabeçote do motor e permitir que os testes continuassem, preferiu substituí-lo por um cabeçote original novo, devolvendo o cabeçote de testes para Aspin.

Fotos dos componentes desse motor são mostradas na ilustração a seguir.


Componentes do motor Leyland-Aspin de testes

Aspin passou sua vida tentando desenvolver e vender sua obra-prima sem muito sucesso. Entretanto, alguns aficcionados e entusiastas ainda fazem conversões de motores baseados em suas idéias.

Os vídeos a seguir mostram uma moto Honda com motor idêntico ao da nossa velha conhecida CG 125 convertido para o sistema Aspin por um entusiasta do sistema.




No vídeo, pode-se perceber, assim como nos vídeos do sistema Knight, o quanto o motor é mais silencioso que o original. O ronco essencialmente vem dos pulsos dos gases de escapamento. Também a vibração é menor.

Os testes feitos em motores adaptados indicam que, com sistema Aspin, eles apresentam torque mais elevado desde as baixas rotações e podem atingir rotações ainda mais elevadas sem perda de torque. O motor fica mais potente e com melhor dirigibilidade.

De todos os sistemas de válvulas rotativas axiais, o Aspin é considerado o mais importante e desenvolvido, porém sem sucesso comercial significativo.

Certos sistemas de válvulas seriam perfeitamente esquecíveis, não fosse a história por trás de quem os inventou. Este é o caso do sistema de válvula criado por Felix Wankel.


Dr. Felix Wankel (1902–1988)

 Conhecemos Felix Wankel puramente pelo motor que leva seu nome, porém a rica história deste brilhante engenheiro e inventor é quase desconhecida.

A história de Felix Wankel começa ainda jovem, por um lado negro. Ele era membro ativo de vários grupos radicais anti-semitas, e se juntou ao NSDAP (sigla, em alemão, de Partido Nacional-Socialista dos Trabalhadores Alemães, a mais importante agremiação política anti-semita) quando sua mãe criou em sua própria casa a sede local do partido.  A partir destas ligações, Wankel assume a direção da Juventude Hitlerista em Baden. Dentro do NSDAP, Wankel se envolve em muitas brigas e acaba preso em março de 1933.

Nesta época, Wankel era um grande amigo de Wilhelm Keppler, que era o conselheiro econômico pessoal de Adolf Hitler, e foi através da intervenção deste amigo junto ao próprio Hitler que Wankel foi libertado em setembro do mesmo ano.

As ligações políticas de Wankel logo abriram muitas portas e chamariam a atenção para este talentoso engenheiro, autodidata para muito além daquilo que os cursos normais ofereciam.

Foi através destas ligações que Wankel passou a trabalhar para a Força Aérea e Marinha de Guerra (Luftwaffe e Kriegsmarine) alemãs, especializando em projetos de vedações, válvulas e bombas das mais variadas aplicações. O toque mágico de Wankel está por trás de várias máquinas famosas da Segunda Guerra Mundial, tendo ele trabalhado para a BMW, DVL, Daimler-Benz, Lilienthal e Junker Aircraft no período de 1930 a 1945.

Pelo lado da Luftwaffe, Wankel se envolveu com pequisas em válvulas rotativas que se originaram dos trabalhos de Sir Harry Ricardo, como descrito na segunda parte deste artigo.

Existem várias especulações de que Wankel teria se envolvido em testes com válvulas rotativas de disco (assemelhadas com o sistema Vallillee) para o motor Daimler-Bens DB601, usado em vários aviões alemães, em especial os Messerschmitt Bf 109 e Bf 110. Entretanto, nenhum documento, desenho ou foto que confirme estas especulações foi jamais encontrado.

Pelo lado da Kriegsmarine, a conversa é outra. Lá, Wankel se envolveu principalmente com o desenvolvimento de torpedos.

Torpedos são uma aplicação naturalmente difícil. É um equipamento que oferece um espaço muito reduzido para montar motores potentes o suficiente para impulsão à velocidade adequada e ainda garantir um alcance seguro para o submarino ou avião torpedeiro, além da natural inexistência de ar atmosférico para fornecimento de oxigênio para um motor a combustão interna.

Durante a Primeira Guerra Mundial, os submarinos podiam chegar bem perto dos navios inimigos e disparar torpedos à queima-roupa. Como sistemas elétricos miniaturizados de alta potência não estavam disponíveis, o sistema de propulsão dos torpedos era baseada em ar comprimido de alta pressão que movia um motor pneumático que acionava a hélice.

Já na Segunda Guerra Mundial, o quadro mudou. Com o uso cada vez maior do sonar e de cargas de profundidade e o tráfego comercial feito por comboios fortemente guardados, os submarinos precisavam atacar de uma distância cada vez maior, exigindo torpedos de maior alcance, e por isso mesmo, mais complexos. Porém, torpedos de curto alcance eram mais baratos de produzir e operar, e continuavam como equipamento padrão dos submarinos. Sendo assim, ambos os tipos eram foco de evolução técnica constante.

Wankel envolveu-se tanto em projetos de torpedos de curto como de longo alcance. Para o projeto de curto alcance, Wankel  projetou um motor pneumático rotativo de construção simplificada que, anos mais tarde, lhe serviria de inspiração para fazer seu famoso motor a combustão.

Para o projeto do torpedo de longo alcance, ele desenvolveu um sistema de válvula de disco, aparentado com o sistema Vallillee. Era fácil e barato de produzir, permitia criar um cabeçote muito baixo, ideal para o pequeno espaço disponível no corpo do torpedo.

O motor resultante, o Junkers Jumo KM8, um V-8 de 4,34 litros de cilindrada, tinha 275 cv a 3.650 rpm, e queimava combustível sintético, oxigênio líquido e parte dos gases do próprio escapamento para reaproveitamento de sobras de combustível e oxigênio não queimados, além de servir de gás inerte na geração de potência pelo motor.
Corte frontal do torpedo na altura do motor de torpedo KM8. Obs: A válvula rotativa é visível sobre o pistão direito da imagem

O sistema de válvula de disco ficava entre duas metades do cabeçote e tinha rápido desgaste, o que não era problemático num equipamento de uso único como o torpedo.

Vista lateral do motor KM8 e detalhes do sistema de válvulas

No pós-guerra, seus trabalhos com válvulas não convencionais e vedações chamaram a atenção da NSU, onde desenvolveria vários trabalhos, incluindo o do motor Wankel.

A NSU possuía a maior e mais importante fábrica de motocicletas do mundo na época e um reconhecido setor de competição, responsável por vários recordes de velocidade em veículos sobre duas rodas. As motos NSU streamline feitas para quebra de recordes de velocidade são lendárias.

Das mãos de Walter Froede, chefe da divisão de competições da NSU, surgiu um sistema  de válvula rotativa oblíqua, de perfil tronco-cônico, aparentado com o sistema Aspin, e no qual Wankel teve papel importante no desenvolvimento, em especial na parte de vedações móveis do rotor. Este sistema foi utilizado em uma das motos de quebra de recorde de velocidade.

Válvula rotativa NSU: parentesco com o sistema Aspin

No final da vida, Felix Wankel se redimiu do seu lado obscuro de começo de carreira, tornando-se um ativista pelos direitos dos animais e obtendo vitórias na formulação de leis que regulam o uso de animais em experiências.

Como engenheiro, foi um profissional admirável, muito além da mera imagem do "inventor do motor Wankel" que, por mais que lhe dê renome, não lhe faz a devida justiça.

A família das válvulas rotativas axiais é enorme e mesmo hoje surgem projetos e novas patentes, porém sem obter qualquer sucesso comercial.

O que este artigo mostrou foi apenas uma amostra de variantes sem fim deste tipo de válvula.

Na quarta parte veremos as válvulas rotativas transversais, o sistema Cross e como ele quase chegou às pistas pela Fórmula 1 moderna.

AAD
   

Fontes das imagens:
http://www.douglas-self.com/MUSEUM/POWER/unusualICeng/RotaryValveIC/RotaryValveIC.htm
http://www.moto-histo.com/4t_ssp/4t_ssp.htm
http://web.archive.org/web/20090613023233/http://www.isdm.co.uk/aspin/AspinEssay/essay.htm
http://www.chainsawcollectors.se/phpbb3/viewtopic.php?f=2&t=4441
   

   

51 comentários:

  1. Victor Gomes08/11/12 12:21

    Mais uma vez, excelente post! Muito obrigado.

    Mas senti falta de um video ou animação demonstrando o funcionamento dessas válvulas rotativas pois facilita muito a compreensão do funcionamento delas.

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    1. Victor, você não imagina o quanto é difícil encontrar material sobre isso.

      Venho colecionando esse material há anos, um pouquinho de cada vez.

      Sobre o Aspin, por exemplo, ele foi um pesquisador independente, então tudo o que poderia ser documentado viria dele.
      Havia uma pagina da família do Aspin com a história toda. Estava ativa até poucos meses atrás, mas deixou de ser disponibilizada. Ainda a encontrei no archive.org, mas faltavam todas as fotos. Uma pena.

      Vídeos dessas válvulas funcionando, infelizmente não tem.

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    2. Victor Gomes08/11/12 13:52

      Tudo bem André. Imagino que seja difícil, afinal, é algo muito específico e antigo. Eu encontro dificuldade em achar informações sobre alguns países ao qual tenho que escrever artigos pra faculdade, um PAÍS! Imagina um motor que sempre foi feito como protótipo.

      Quem sabe no futuro, uma alma caridosa não faça uma animação sobre o funcionamento desse sistema.

      Obrigado mais uma vez!

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  2. Este comentário foi removido pelo autor.

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  3. Paradoxal a história da Aspin.
    Eficiência tinha.
    Resistência tinha.
    Simplicidade tinha.
    O que era tão difícil assim em sua aplicação? Não me parece que custos sejam o problema já que não era complexa nem utilizava materiais extravagantes.
    Não duvido nada que hoje em dia, na histeria das reduções de consumo e emissões de gases, sistemas como este possam reaparecer completamente reeditados e aperfeiçoados.

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    1. Charles, note que toda história foi contada pelo lado do desenvolvedor. Para sabermos ao certo o quanto ela era realmente boa, precisaríamos montar um protótipo e ensaiar. Mas ninguém se interessa, exceto os entusiastas.

      Sobre essas válvulas reaparecerem por conta de emissões, vc matou uma das minhas conclusões lá na última parte.
      Lembre-se que as válvulas convencionais tem um bom punhado de desvantagens. Hoje elas são uma unanimidade, mas se a coisa apertar pelo lado das emissões, talvez essas desvantagens comecem a apertar e algum destes tipos alternativos de válvulas podem apresentar uma vantagem e ressurgir.

      Há uma coisa que temos que considerar.
      Direitos de patente persistem por 25 anos. Esses sistemas todos são mais velhos que isso.
      Quem quiser hoje produzir um motor com válvulas Aspin, Itala ou Knight não precisa pagar um tostão para o inventor original. As patentes já caíram em domínio público.
      Na hora que o calo de alguém apertar, quer seja tentando obter mais potência, quer seja tentando obter menores emissões, esse alguém pode lançar a moda de uma válvula dessas e ainda fazer bonito se dizendo "inovador".

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    2. Eu não sou profissional dessa área mas me interesso muito e acompanho como posso.

      A imensa maioria desses inventores trabalhou sem muitos recursos e certamente sem recursos eletrônicos.
      Hoje tem-se à disposição de universidades e grandes empresas computadores muito potentes que possibilitam milhares de simulações. Mesmo assim, não vemos nada diferente dos sistemas tradicionais em uso comercial. A Mazda (creio) abandonou o desenvolvimento do motor Wankel. Pergunto-me se alguém está se utilizando desses novos recursos para desenvolver esses sistemas alternativos.

      O que os senhores Wankel, Aspin e tantos outros não fariam hoje em dia? Informações muito mais fáceis e disponíveis, facilidade de fazer simulações mais baratas, novos materiais. O que fariam estes senhores com os recursos de hoje - talvez nada... talvez tudo...

      Tal foi a evolução da engenharia e tecnologia do início do Século XX (passando pela segunda guerra) até meados dos anos 60 e tudo isso se deu sem o uso de computadores. Será que hoje em dia os inventivos inovadores só se utilizam dos computadores para ficar no Facebook?

      AndreK

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    3. André, não havia me atentado para este detalhe acerca da fonte. Bom notar. Obrigado.
      Ainda, os motoserraentusiastas devem ter um laboratório e tanto em mãos, algo de legítimo interesse para os automobilistas. Replicar um cabeçote destes com qualidade deusinagem e fundição modernos e a base de lubrificantes sintéticos de propriedades impensáveis à época devem suprir boa parte das fraquezas desse sistema (correto assumir que lubrificaçao e desgaste são os principais contras do sistema, não ?)
      Em tempo, meus parabéns pela excelente compilação! Trabalho de historiador!
      Às vezes tenho a impressão que a internet vem se tornando fonte de intensa reciclagem e de-content de informação, ainda bem que existem lugares como o AE para tirar essa impressão dos olhos!

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    4. Só um detalhe: uma Patente de Invenção no Brasil dura 20 anos e não 25. Na hipótese de a patente original não ter sido estendida para cá (BR), ela é domínio público NO BRASIL um ano após o requerimento de registro original.
      Abrs,
      M. Scherer

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  4. André, ótimo post mais uma vez. Cada vez que vejo um texto seu já sei que vem coisa boa por aí, parabéns.
    É interessante ver como existem idéias além do básico que (nós usuários) conhecemos.

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    1. Thales, viu o quanto nós costumamos pensar "dentro da caixa"? A imensa maioria, mesmo dos entusiastas, nem sequer questiona se existem outros sistemas de válvulas além do convencional.
      Um dos objetivos destes artigos é justamente reparar essa limitação.

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  5. Hommer Simpson08/11/12 13:33

    Não vou comentar esse post. Inteligente demais pra mim.

    Prefiro as polêmicas "à la Datena" do Bob.

    Hommer Simpson.

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    1. Então vamos beber uma cerveja no Moe's!
      Lenny

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  6. Mais uma vez, EXCELENTE post, André, parabéns e obrigado !

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  7. Possivelmente esses quatro artigos serão a maior fonte "civil" (issso é, para leitura de leigos e entusiastas)de informações sobre válvulas em qualquer idioma. Parabéns e obrigado.

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    1. Marcos, praticamente todo material que consegui pesquisar veio de sites em inglês e francês. Em português não encontrei sequer a mínima referência a estes sistemas.

      Acredito que sou o primeiro a abordar o assunto em língua portuguesa.

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  8. Mais um post de altíssimo nível, obrigado por compartilhar conosco esse conhecimento incrível. Mal posso esperar pela quarta parte!

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  9. Eduardo Vieira08/11/12 16:18

    Mmmm... Muito interessante saber que a rotação do cone e seu formato fazem diferença na frente de chama, então pode-se angular a entrada do duto de gases (como se fizessem uma espiral ao redor da câmara antes de nela entrar) tanto para aumentar sua velocidade quanto para criar um fluxo turbulento? Várias possibilidades aí, hein?
    Salvei o Link para Commercial motors para ler de vez em quando, pode indicar outras ublicações no ramo, André?
    Só tenho uma ressalva: Quer dizer que se Félix Wankel vivesse hoje ele faria parte do Facebook "prefiro bixo que gente"? Que dó...

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    1. Eduardo, pesquise os links que venho deixando no fim dos arquivos. São sites importantíssimos sobre antigas tecnologias de motor e de outras coisas mais.

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  10. Rotary Valve Engine:

    http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=VZ4rpwLR_f8&NR=1

    Lu

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    1. Lu, muito bom!!!

      Mas para você ver como são as coisas. Esse sistema é nada mais, nada menos, que o sistema Vallillee.

      Provavelmente o jovem que fez esses desenhos nunca ouviu falar desse sistema e o tirou da cabeça.
      Este é o risco de mexer com patentes hoje em dia. Há grandes chances de aquilo que um pensa já ter sido inventado e patenteado por outro.

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  11. Excelente post e excelente série André Dantas!

    Muito obrigado por seu trabalho e paciência em compilar, disponibilizar e discutir!

    AndreK

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  12. uma vez empurrei um carro ap 1.8 no tranco e os tuchos começaram a bater, será que estraga pegar o carro no tranco?

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    1. A unica coisa que pode ESTRAGAR quando se põe carro para pegar no tranco é o disco de embreagem =
      DE resto a coisa é como BICho papão , coisa tipo: existem mil motivos para não deixar uma criança sozinha na rua mas que o bicho papão vai pegar não vai.
      Existe mil motivos para evitar dar tranco nos carros , mas que vai quebrar isso ou aquilo é MITO

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    2. Anônimo 8/11 19:32 e Sabidão
      Não há absolutamente nenhuma contra-indicação em fazer o motor pegar empurrando o carro ("no tranco"), nenhuma peça é submetida a esforço anormal, nem mesmo o citado disco de embreagem. O único problema que pode haver é quando o carro tem catalisador e, por problema de ignição o motor não estar pegando de imediato, o combustível não queimado descer pelo escapamento até o catalisador e. se o motor vier a funcionar, esse combustível queimar-se dentro dele, superaquecendo-o ao ponto de poder derreter a cerâmica do núcleo. Mas se o motor não estiver pegando por outro motivo, como defeito no motor de partida, esse problema de combustível não queimado chegar ao catalisador não existe.

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    3. Bob, veja bem os "mil motivos" é simbolico .
      Motivo 01= é um mico desgraçado.
      motivo 02 = pedir ajuda a "entendidos" que não querem ajudar e dizem que vai quebrar .
      Motivo03 contar com ajuda de parente que acredita em quem disse que vai quebrar.
      motivo 04 a direção e freio ficam pesados = estou falando de um carro na garagem etc e que vamos ter de dar aquela manobradazinha .
      Motivo 05 Esperar o vizinho de garagem sair para poder manobrar , é o cara entra no carro engata re e fica olhando e diz : meu sobrinho vende e entrega bateria e por ai vai.

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  13. FOTO DO DIA: Bertone Carabo '68

    http://www.coches.com/fotos_historicas/bertone/Alfa-Romeo-Carabo-1968/bertone_alfa-romeo-carabo-1968_r3.jpg

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  14. OBRIGADO André, de coração mesmo!

    Nada tem como expressar o quanto fico feliz por esse seu gosto de compartilhar conhecimento.

    Obrigado mesmo, babei ao ler o post de hoje.

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  15. Esses seus textos são muito bons

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  16. Tchê! Ainda não havia lido nada tão tecnico sobre valvulas em literatura nenhuma até hoje ( Também não procurei muito! ) Uma maravilhosa e interessante aula da história sobre motores a explosão, obrigado por compartilhar! De qualquer forma tenho um comentário ( De leigo! ) á fazer: A simplicidade sempre se fez imperiosa. Em qualquer solução realmente prática, lá está ela. Então porque não se vê absolutamente nada sobre os velhos motores de dois tempos, que até a década de sessenta eram imbatíveis no quesito praticidade e custo?
    Sei que os ecodesocupados cairão de pau em qualquer tentativa de ressuscitar esta solução, mas acredito que com novas tecnologias e conhecimento teríamos novidades interessantes...Quem andou de DKW com lubrimat sabe que tem um caminho a ser redescoberto e desenvolvido por aí. Com a palavra, aqui humildemente solicitada, o Sr. Bob Sharp.

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    1. Hüttner, obrigado pelos elogios.

      As soluções mais simples são sempre as mais elegantes, com toda certeza.
      Por outro lado, cada solução apresenta vantagens e desvantagens. Apesar de simples, o motor de 2 tempos tem severas limitações sobre os de 4 tempos, e perdeu uma corrida tecnológica.

      É o processo de convergência tecnológica que já descrevi aqui, e não uma teoria da conspiração que se opôs a ele.

      Temos que separar um pouco a discussão quando falamos de emissões. Não é apenas uma teimosia de ecochatos.
      Se os motores atuais continuassem emitindo poluentes na mesma medida como emitiam nos anos 60, o ar de muitas cidades pelo mundo seria irrespirável.
      Ecochatos à parte, alguém realmente precisava fazer algo a respeito.

      Eu moro a 2 quarteirões da Marginal Tietê, bem na saída da Via Dutra, esofro muito com o ar contaminado com as partículas de óleo diesel que os caminhões emitem. Esse problema é real, não conversa de ecochato.

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    2. André, que legal! Sabia que dá para ver a concentração de ozônio da região em que você mora do Espaço? (e que, apesar de tóxico, o ozônio não é considerado um poluente tão perigoso quanto o dióxido de carbono?)

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  17. Obrigado a todos pelos elogios e pelo apoio.

    Esse material venho pesquisando e colecionando há anos.

    Sou um apreciador das tecnologias antigas. Antigos engenheiros, inventores e artesãos não dispunham das facilidades do mundo moderno.
    Há uma beleza natural no minimalismo das soluções que não vemos mais atualmente.

    É um prazer compartilhar isso com vocês.

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  18. Caracas , eu não recebi a primeira e segunda parte , eu quero , eu preciso
    Logo agora que estou idealizando um comando que em vez de ter resaltos teria uma cava que ficaria abrindo passagem para o duto de admissão , fechando o cilindro e depois abrindo para o duto de escape.
    tal comando ficaria montado diretamento sobre o cilindo tal qual conhecemos e giraria tambem da mesma forma.
    Bob, Imagine um cilindo fechado em cima por um eixo girando e este eixo tivesse furos que ora direcionassem a entrada e saida os gases em direção A e E.

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    1. Sabidão, espere a quarta parte. Provavelmente vc está reinventando a roda.
      Sua descrição lembra muito o sistema Cross.

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    2. A ideia é boa. Talvez o turbilhoamento não fosse o ideal, mas seria um sistema extremamente simples.

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  19. Divino sua matéria, sou mecânico a 22 anos amante de motores e soluções antigas e tenho que confessar que não estava preparado para outras soluções além das tradicionais válvulas de admissão e escape. Por favor continue com essas belas matérias, me fazem viajar no tempo e ajudam (e muito) em expandir o nosso conheçimento. Uma pérola!

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  20. Muito bom! Aprendi mais um tanto com o teu trabalho!

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  21. André, Muito bacana essa série de postagens. Parabéns.

    Realmente, ao menos num primeiro olhar, esse sistema apresenta muitas vantagens, pois fora a vantagens expostas no texto, esse sistema elimina a possibilidade de flutuação de válvulas do sistema atualmente empregado.

    Sou "leigo" no assunto, mas acho fiquei pensando se não seria um sistema interessante se aliado a sobrealimentação.

    Também não consegui imaginar um sistema "variável", como os V-tec atuais nessa configuração.

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    1. Douglas, acho que daria para fazer isso de vários modos, como por meio de um ajuste centrífugo ou á vácuo, como nos distribuidores, ou ainda por meio de um motor de passo que girasse solidário ao comando, eliminando, desse modo, até a borboleta de aceleração.

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    2. Douglas, espere pela 5ª parte. Lá vou mostrar como é possível controlar essas válvulas rotativas de forma variável. É mais fácil do que controlar o sistema convencional.

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  22. Só uma observação: O que há de tão complicado na vedação desse sistema de válvulas? Até entendo que quando a válvula e a camisa são a mesma peça, é inviável bolar um sistema em que parte do óleo caia na câmara de combustão, mas no caso das rotativas, parece que a única coisa a impedir uma configuração com pouco (ou mesmo nenhum) óleo em contato com os dutos de admissão e escape seria uma usinagem muito caseira dos protótipos, ou uma escolha imprópria de materiais, já que compostos como o Teflon poderiam lidar com boa vedação, baixo atrito e nas temperaturas em que um motor costuma atingir sem reagir com a gasolina ou o óleo.
    Outro porem: Por que o formato cônico foi escolhido? Por que não hemisférico ou cilíndrico?
    Só mais um comentário: Quem diria que montar um v-8 de quase 300cv supercompacto e entregá-lo gratuitamente para outra pessoa poderia ser uma ação hostil...

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    1. Braulio, vedação é algo complicado.

      Qualquer vazamento e o rendimento do motor não é o mesmo. Não dá pra perdoar, tem que ser perfeito.

      Agora, pensa no motor Wankel. Existe uma vedação móvel na forma de cortina em cada canto do rotor triangular separando cada câmara móvel do motor.
      Essa vedação se move como uma gaveta e é mantida contra a parede do bloco do motor por um sistema de mola.

      Quando há a queima de mistura em uma das câmaras e se atinge o pico de pressão, a tendência é que o gás sob alta pressão penetre entre a vedação cortina e a parede do bloco, empurrando a vedação para dentro da fenda e abrindo uma brecha por onde o gás vaza. Mas quando se estabelece o fluxo, a rigidez do fluxo é muito alta e a vedação não consegue estancar esse fluxo.

      Efeitos como este existem por todo campo da vedação. Não é pra menos que Wankel era um especialista.

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  23. Olá Dantas, parabéns pela séria, muito boa.
    Sobre o Aspin, achei uma nota de um parágrafo só, nada informativa, na Enciclopédia do Automóvel publicada pela Abril na década de 70.
    Você falou que o próximo artigo vai falar de válvulas rotativas transversais, o sistema Coates cabe nele? http://www.coatesengine.com/

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    1. Fernando, o Coates vai finalizar uma sub-família de válvulas transversais. Nessa próxima parte vou mostrar duas sub-famílias de válvulas transversais.

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  24. So para ilustrar : eu Ja vi (funcionando) um motor pre historico que so tinha comando na valvula de escape , a valvula de admissão abria no momento da aspiração pela propria Sucssão do cilindro

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    1. Sabidão, não estraga a surpresa.
      Esse motor é o francês Gnome. Falarei dele na quinta parte.
      Felizmente tem muito mais a contar sobre esse motor.

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  25. Andre, como os outros da serie, o post é fantastico.
    Não seria possivel fazer um cabeçote Aspin hemisférico? Não dependeria somente do formato interno da valvula, mesmo que o externo fosse conico?

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    1. Aeroman, o problema do formato de câmara do Aspin é que o rotor é espesso e precisa de um duto pra ligar a parte baixa do rotor (que serviria de câmara) e as aberturas no cabeçote.

      De uma forma ou de outra, o duto escavado no rotor iria deformar a câmara de combustão. Só que para manter um bom fluxo de gases, esse duto acaba ficando com o volume total da câmara.

      O Aspin brigou com esse formato de câmara durante todos os 40 anos de desenvolvimento dos seus protótipos. Pode ter ficado bom, mas não ideal.

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    2. Entendi. Nao da pra eliminar a passagem de saida dos gases...
      De qualquer forma, é muito interessante

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  26. Caro engº Andre.
    Gostaria de sugerir uma outra série de artigos abordando as soluções de motores com taxas de compressão variáveis. Conheço três delas, não sei se existem outras, mas me parece uma solução promissora.

    Obrigado,

    AAM

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