O motor é o principal componente de um carro para se fazer tuning. Faz-se tuning no motor com o objectivo de conseguir mais performance do motor para determinada utilização. É realmente uma área onde as possíbilidades são grandes.
Cada motor é um caso à parte e as capacidades para se aumentar a potência depende de vários factores. Nesta página não conseguimos cobrir todos os aspectos, mas é dado algum foco aos principais. Outros assuntos relacionados com o tuning de motor têm uma secção própria: chiptuning, admissão de ar, ou sistema de escape.
Antes de se alterar o motor, o utilizador deve estar ciente dos principios básicos de funcionamento do mesmo. Uma excelente fonte em lingua Inglesa para se ter essa noção é Howstuffworks. As condições de garantia ecomo determinada alteração afecta essa garantia é também muito importante. Uma das formas de se verificar os ganhos de determinada alteração pode ser conhecida através da realização de testes de potência. Comparando um teste antes com um efectuado depois da alteração possibilita ver como a alteração se comporta em toda a gama de rotações. De seguida segue-se uma descrição de alguns tópicos sobre tuning no motor.
Turbo
O turbo é um compressor movido pelos gases de escape do motor. Acreditem ou não, o primeiro sistema turbo propulsionado pelos gases de escape foi inventado em 1905 pelo Dr. Alfred J. Buchi, um engenheiro Suíço. Em 1915 introduziu também o primeiro protótipo de um motor turbo-diesel, mas que foi ignorado pela indústria automóvel e aproveitado pela indústria Aeronáutica. Até aos dias de hoje, os turbos sofreram uma evolução muito grande, tendo a formula 1 nos finais da década de 80 contribuindo para isso decisivamente. Um Turbo aumenta a potência de um motor sem aumentar grandemente o seu peso. é esse o factor fundamental para os tornar tão populares. Estão presentes hoje em dia em diversos carros desportivos a gasolina e o seu uso é muito generalizado nos modernos motores diesel. Mas como funcionam?
Um esquema de um turbo pode ser analisado na figura superior. Quando os gases de escape saem do motor para os colectores de escape, fazem rodar a turbina, que solidária com o compressor fazem-na girar. Isto faz com que o ar seja comprimido. Assim o volume de ar que entra para o motor aumenta. Quanto mais gases de escape saírem e com mais força, mas rápido girará a compressora e mais ar entra para o motor. Isto permite que seja introduzido também mais combustível e que se aumente assim a potência do motor. Um motor turbo comprimido consegue aumentar a sua potência até cerca de 40% mais do que o motor equivalente sem turbo. São contudo sistemas muito delicados e que exigem alguns cuidados devido às características extremas em que operam. O turbo, ao permitir que entre mais ar para o motor, permite que a combustão seja mais completa.
Muitos motores já possuem hoje em dia turbos correctamente dimensionados e que não têm os problemas que tinham à uma década atrás. Os motores equipados com turbos podem ser melhorados, através de um aumento da pressão do turbo, da troca do turbo ou até da melhoria da eficiência de todos os elementos que fazem parte do sistema, nomeadamente as tubagens, intercoolers, wastegates, etc.
A montagem de um kit de turbo num motor atmosférico é também uma das formas mais eficazes de aumentar de forma significativa a potência nestes motores. É necessário ter em atenção se a empresa que o comercializa dá as garantias de qualidade e de consultoria na montagem do kit. Os mais arrojados podem contruír um sistema de raiz adaptado a qualquer carro. Isto é contudo uma tarefa que requer muita experiência e conhecimentos teóricos e práticos. A escolha dos componentes, tamanho das turbinas, intercooler, etc são fundamentais para o sucesso do projecto.
Compressor Volumétrico
Contrariamente aos kits turbo a instalação de compressores volumétricos em carros atmosféricos requer menos material específico. Não é necessário modificar o colector de escape, uma vez que o compressor é arrastado por uma correia. No entanto é preciso ter em atenção à taxa de compressão, as permutas térmicas e muitos outros factores. No seu funcionamento consomem uma certa potência, necessária para o seu próprio funcionamento. Os compressores estão muito divulgados nos EUA, sendo a maior parte das marcas que os fabricam Americanas. Há também veículos equipados de série com compressores, é caso por exemplo do lendário VW Polo G40. Existem vários kits de compressores maioritariamente destinados a veículos japonenes e Americanos.
Turbo vs. Compressor Volumétrico
Tanto o turbo como o compressor volumétrico permitem que entre mais ar para o motor. A principal diferença entre um turbo e um compressor é que o turbo funciona aproveitando a potência residual dos gases de escape enquanto que os compressores volumétricos funcionam através de uma correia movida pelo motor. Os compressores volumétricos são mais eficientes a baixas rotações. Já os turbos, devido ao tempo de resposta, são mais eficazes a altas rotações. Na teoria, o turbo é mais eficiente porque usa energia desperdiçada, os gases de escape, para o seu funcionamento. O compressor volumétrico usa a mesma energia utilizada pelo alternador e outros componentes do motor. Os compressores volumétricos normalmente são mais caros, mas mais fáceis de instalar.
Intercooler
O intercooler está cada vez mais a ser reconhecido como um dos componentes principais para melhorar em carros com turbo. Um intercooler é uma espécie de radiador ou mais especificamente um permutador de calor. O intercooler posiciona-se entre o turbo e os colectores de admissão. Proporciona uma melhor performance ao mesmo tempo que reduz o consumo de combustível , as emissões dos gases de escape e a carga térmica no motor e aumenta a fiabilidade do motor. A sua função é baixar a temperatura do ar que aumentou bastante depois de o ar ser comprimido pelo turbo. A eficiência de um intercooler mede-se pelo sucesso com que consegue remover esse calor. Contudo um intercooler mal dimensionado também pode causar problemas, não é o simples facto de se adicionar um intercooler que se consegue melhorar da melhor forma as performances do motor.
As vantagens do intercooler são:
1- o arrefecimento do ar quente comprimido que sai do turbo, aumentando a sua densidade e dessa forma conseguindo entregar uma maior massa de ar ao motor, desta forma aumentando a potência do motor;
2- redução das temperaturas e carga térmica do motor, por conseguinte até se pode aumentar a pressão do turbo para valores mais elevados. Os intercoolers são um componente importantes em todos os motores turbocomprimidos.
Eficiência de um Intercooler mede-se pela razão entre a temperatura removida pelo intercooler e o aumento de temperatura causada pelo turbo. Mede-se em percentagem.
Tipos de intercooler
os intercoolers podem ser do tipo ar/ar ou ar/água. O primeiro é mais simples, tem melhor eficiência a altas velocidades, maior fiabilidade e menor manutenção assim como o custo que é também menor. Os do tipo ar/água tem maior eficiência a baixas velocidades, provocam menor perda de pressão do turbo e a resposta do acelerador é melhor.
Se o motor já tem um intercooler, a sua função pode ser melhorada trocando-o por um intercooler de maior eficiência, com melhores materiais e superfície de arrefecimento. Da mesma forma conseguindo que mais ar passe no exterior do intercooler vai fazer arrefecer melhor o ar que passa no seu interior. Outros sistemas podem ainda ser usados para melhorar a eficiência do intercooler tal como usar uma ventoinha para manter o fluxo de ar quando o carro está parado ou utilizando jactos de água para com a evaporação ajudar a arrefecer o ar. Outra hipótese é ter dois intercoolers. Por exemplo o Audi TT de 180cv tem 1 e o de 225cv tem dois intercoolers. Os tubos que levam o ar de e para o intercooler também podem sofrer um upgrade em termos de diâmetro, material e isolamento.
