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por Iran Cartaxo

Gol 2-litros quer fazer 0-100 em 5 segundos


Tenho um Gol S 1986 e gostaria de arrancar na frente de um BMW M3 "alemão" com 320 cv. Não me interesso por velocidade final, se ficar em torno de 210 km/h está ótimo. Gostaria que a aceleração de 0 a 100 km/h ficasse em torno de 5 a 5,7 s. Gostaria de saber com relação aos coxins, o que poderia fazer para melhorar; eles já estão com pinos de pistão para não vibrarem tanto. Qual a calibragem para melhor aderência com pneu 175/70 R13? Não gostaria de trocar de diâmetro de roda para não alongar o câmbio.

O motor é de 2.004 cm³ com folga de pistão 0,06 mm; pistão 0.50 (83.00 mm); taxa 14,8:1 ; comando Herson 318 com molas Herson; cabeçote 105 cfm; válvulas de admissão 40 mm e válvulas de escape 36 mm (original do 2.0); duas Weber 40 horizontais, com venturi 34 mm, canetas F2, giclê ar 190 e de combustível 200; bomba de combustível Holey com 0.4 kg de pressão, distribuidor sistema Hall, modulo 6AL, bobina e cabos MSD, câmbio PV de 5m; 4-em-1 com amianto e tubo de 2" e um abafador JK no fim do escapamento. A suspensão é alta, com aro 13 original VW e amortecedores de dupla ação bem duros. O que devo manter e o que devo trocar para melhorar o Golzinho?

Já pensei em instalar um kit de nitro e não me aconselharam devido à taxa alta, em torno de 14,8:1. Algumas alterações que fiz: freio a disco ventilado e furado com hidrovácuo e lonas de Quantum com fluido DOT 5.1 Ferodo; bancos Recaro; luz de alerta a 7.200 rpm, relógios com pressão de combustível e óleo. Este carro é de uso pessoal e rodo em torno de 100 km/dia, por isso não posso ter consumo alto demais. Hoje está entre 4 e 5 km/l e considero ótima a relação custo X benefício para cidade.

Gostaria de maiores informações dos consultores. Tenho um pouco conhecimento mas ainda vejo que não é nada perto de alguns preparadores que hoje andam na frente nas provas de arrancada de SP. Alguns carros chegam a 100 km/h em torno de 4 s e existem muitos melhores. Considero o site excelente, gosto muito de consultar suas respostas das questões de outros internautas.

Marcelo de Oliveira Morais
São Paulo, SP
marceloom@uol.com.br


O nível de qualidade das preparações que têm surgido neste Consultório tem sido bastante elevado. Este é um exemplo de uma preparação bem equilibrada, e é difícil se ver uma preparação aspirada forte como essa que seja tão coerente. O equilíbrio está em ter no motor exatamente o necessário para as condições de funcionamento, e conseguir combinar uma configuração de admissão, alimentação, comando e escapamento sem "gargalos", ou seja, sem que algum destes componentes limite o desempenho dos outros.

Mas considerando o carro como um todo, há muito o que ser feito. Apesar de o motor estar excelente, todo o resto está incompatível ou parcialmente inadequado, daí os resultados atualmente obtidos serem parcos, quando comparados com o que poderia ser alcançado caso tudo estivesse perfeito. Só com ajustes em suspensão, câmbio, rodas e pneus os resultados simulados para sua atual configuração de motor serão alcançados, o que já será um ótimo desempenho. Mas há os concorrentes...

As curvas de potência (as mais altas) e de torque estimadas para o Gol S 1,6 original (em azul); com motor 2-litros e preparação atual (em verde); e com nitro e mais preparação (em vermelho)

Iniciando pelo mais fácil, vejamos o motor. Apesar de a alimentação provida pela carburação parecer exagerada, pois dois Weber 40 não são brinquedo, ela está bem adequada para o comando usado. Este, por sua vez, exige admissão e escapamento adequados e estes estão presentes, representados pelo dimensionado e pelas válvulas de admissão e escapamento, além do trato que foi dado ao cabeçote para que rendesse uma vazão de 105 cfm (pés cúbicos por minuto).

Então o que resta fazer? Bem, as válvulas de admissão estão um pouco pequenas para o conjunto. Podem ser substituídas pelas de 43 mm dos motores GM dois-litros (não as de 41 mm do GM 1,8), mais adequadas para o regime de fluxo atual. Mas encaixar essas válvulas garantindo boa vedação no cabeçote AP não é tarefa fácil. Poucos torneiros estão dispostos a esse desafio, mas saiba que é possível -- basta achar um bom profissional.

Deve-se aproveitar para dar uma angulação de 45° nas bordas de assentamento das válvulas, o que aumentará ainda mais o fluxo possível, parecendo se tratar de uma válvula um pouco maior. As válvulas de escapamento devem permanecer em 36 mm. O comando 318° já desloca demais a curva de torque para regimes mais altos, então o motor está carente de torque em baixa. Daí também a dificuldade em estabilizar a marcha-lenta com comandos mais bravos. Válvulas de escapamento menores vão ajudar a manter os cilindros cheios, o que garantirá um pouco mais de torque em baixas rotações.

Caso a marcha-lenta esteja instável, acredite, o problema não é insolúvel. Mesmo um comando 318° pode ter uma marcha-lenta e regimes de baixa razoavelmente estáveis. Basta adotar uma solução que priorize o torque: taxa alta (já presente), enquadramento de polia para torque (com abertura mais cedo das válvulas), avanço maior em baixas rotações, mesmo que limitado em médias e altas rotações para evitar detonação por causa da taxa elevada.

Tudo isso melhorará um pouco a configuração do motor, que conta com um sistema de ignição apropriado para suas condições de câmara de combustão e regimes de rotação. Cabos, bobina e ignição como as usadas em seu carro são muito comuns, mas raramente necessárias, consistindo na maioria dos casos de um exagero, mais "perfumaria" do que um equipamento. Mas em preparações fortes, que gerem condições de queima difíceis, como é o caso deste Gol, tal sistema de ignição se faz preciso, e só com ele se garante queima próxima do ideal em todos os regimes.

O uso de um kit de injeção de óxido nitroso não é uma impossibilidade neste caso, mesmo considerando a taxa de compressão bem alta. É uma ótima opção para aumento de potência, já que não há muito mais o que fazer em termos de preparação aspirada, neste motor, considerando o uso de rua.

Um aumento de cilindrada usando pistões maiores de 86 mm (motor GM dois-litros) traria 18 cv a mais, mas com comprometimento de durabilidade para o uso em rua, já que a parede entre cilindros ficaria com apenas 1,5 mm de espessura, prejudicando a refrigeração e fragilizando a junta neste ponto. Usar os pistões de 84,8 mm (motor GM 1,8) traria só 6 cv a mais, não valendo o custo.

A evolução mais indicada seria a sobrealimentação, e o nitro é o aplicável em um motor já tão adiantado em preparação aspirada, já que não exige readequação dos outros sistemas para novos regimes. O nitro provoca uma queda tão grande na temperatura da mistura admitida que praticamente elimina o problema de detonação em carros com taxa de compressão original para kits de até 80 cv. Mesmo para as altas taxas praticadas atualmente de máximos de 10,5:1 para gasolina e 13,5:1 para álcool, o nitro pode ser instalado e usado sem maiores preocupações.

Em motores de taxa mais alta, como seus 14,8:1, pode acontecer detonação durante a injeção do nitro, mas esse problema é facilmente contornado fazendo uma regulagem menos agressiva do ponto de ignição, deixando-o mais atrasado. Mas isso prejudica o rendimento quando o nitro não estiver sendo injetado, já que a regulagem estará aquém do ideal.

A solução é adquirir um equipamento para fazer o atraso e ligá-lo nas mesmas chaves que acionam o nitro. Assim, o atraso só ocorrerá quando o nitro for injetado, deixando o ponto de ignição otimizado em condições normais. Tais equipamentos são facilmente encontrados, e são semelhantes aos que vêm embutidos em caixas de gerenciamento para turbo, mas neste caso haverá apenas o atrasador de ponto.

Foi simulada a preparação atual e sua evolução com válvulas de 43 mm e kit nitro de 80 cv. Observe os resultados esperados:
  Original Preparação atual Preparação e nitro
Potência máxima 85 cv 230 cv 322 cv
Rotação de potência máxima 5.600 rpm 7.750 rpm 7.950 rpm
Velocidade máxima 170 km/h 237 km/h 265 km/h
Rotação à velocidade máxima 4.900 rpm 6.800 rpm 7.600 rpm
Aceleração de 0 a 100 km/h 11,4 s 5,7 s 4,7 s
Torque máximo 12,7 m.kgf 19,9 m.kgf 26,9 m.kgf
Rotação de torque máximo 3.000 rpm 5.000 rpm 5.200 rpm
Aceleração longitudinal no interior do veículo 0,54 g 1,10 g 1,32 g
A margem de erro é de 5% (para cima ou para baixo), considerando-se instalação bem-feita. Calculamos a aceleração de 0 a 100 km/h e a aceleração longitudinal máxima (sentida no interior do automóvel) a partir da eficiência de transmissão de potência ao solo do carro original. Para atingir os resultados estimados pode ser necessária a recalibragem da suspensão, reforços no monobloco e/ou o emprego de pneus mais largos. A velocidade máxima estimada só será atingida com o ajuste recomendado da relação final de transmissão. Os resultados de velocidade são para velocidade real, sem considerar eventual erro do velocímetro. A rotação à velocidade máxima é calculada considerando a relação atual de transmissão.
Algoritmo de simulação de preparação de motores desenvolvido pelo consultor
Iran Cartaxo, de Brasília, DF.
Pode-se observar nas simulações que seu Gol, com a preparação atual, já deveria ser capaz de acelerar de 0 a 100 km/h em 5,7 s, o maior tempo posto como objetivo. Ele não o faz porque todo o resto do carro não está ajustado para um motor de 230 cv. Está mais adequado para algo em torno de 100 cv, muito aquém do necessário.

Começando pelas rodas e pneus, estes, para carros leves e pequenos com potência em torno de 230 cv, devem ter largura de 225 a 235 mm, bem mais que os atuais 175 mm. O objetivo é aumentar a área de contato com o solo, melhorando a tração e permitindo ao motor exercer sua força e acelerar o automóvel no tempo que ele é capaz.

O perímetro do pneu também influi na área de contato: pneus mais altos têm área de contato maior mesmo que possuam a mesma largura, porque o ângulo de contato com o solo é menor. Mas não é conveniente alterar o diâmetro do conjunto sem alterações extensas na geometria a configuração da suspensão. Portanto, para manter o diâmetro podem-se pensar em pneus 235/40 R 16, que alteram a relação final em apenas 3,3%.

O perfil 40, bem baixo, é inadequado para nossos pavimentos esburacados, mas é o que este Gol pede para acelerar o que pode, mantendo a relação final com 235 mm de largura. Pode-se pensar em aro menor e perfil maior, mas essa largura de pneu é difícil de encontrar em aros menores. Mas ficam aí as medidas ideais, mantendo a largura de 235 mm: aro 15, perfil 45; aro 14, perfil 50; aro 13, perfil 55.

Medidas largas em aro 13 são encontradas em pneus de competição, já que muitas categorias usam esse aro, mas são pneus muito macios e duram pouco. Além disso deve-se lembrar que pneus lisos são proibidos para uso em rua e extremamente perigosos em piso molhado. Assim, a opção seria pelas versões de chuva para competição, de desgaste ainda mais acentuado quando usadas em piso seco.

Caso prefira usar pneus mais robustos, baratos e de fácil reposição, como 185/60 R 14 e 195/60 R 15, use uma calibragem mais baixa (cerca de 2 libras) que o recomendado, o que maximiza o contato em condições de arrancada. Mas isso não fará milagres e até passará despercebido, caso o piloto não seja muito sensível.

A suspensão está parcialmente adequada. Uma suspensão mais rígida é indicada para um carro de tanta potência, pois permitirá um melhor comportamento dinâmico e acelerações melhores, por controlar melhor a transferência de peso nestas condições. Mas usar só amortecedores mais duros não resolve: a mola e o amortecedor fazem um conjunto na suspensão e devem ser readequados em conjunto.

Deve-se encomendar molas com cerca de 30% a mais de carga, podendo chegar a 10% caso não se abra mão do conforto, que podem ser usadas com seus amortecedores, desde que eles estejam com carga adequada. Isso só pode ser avaliado agora observando o comportamento dinâmico do carro.

Essa molas devem ser encomendadas em fabricantes de molas para competição de renome. Só assim o resultado será excelente, atingido o endurecimento necessário sem os "pulos" que apresenta um carro rebaixado e endurecido pelo corte de molas, e sem as irregularidades de carga que apresentam outras técnicas de rebaixamento. Além disso, o rebaixamento da suspensão será opcional. Quando encomendar as molas você pode optar por que mantenham a altura original, mas molas mais curtas entre 20 mm e 50 mm (ideais para este Gol) melhorarão o comportamento dinâmico em curvas.

A altura livre do solo é algo crítico em nossos pavimentos esburacados e cheios de lombadas, por isso ficam por opção do proprietário molas mais curtas, podendo só adquirir molas de maior carga. O custo do conjunto é mais baixo do que se imagina: cerca de 20% superior a um conjunto original.

O câmbio deveria ser mais curto cerca de 12%, para a preparação atual, e cerca de 4% para a preparação com nitro. Isso melhora a aceleração e "casa" a rotação de velocidade máxima com a de potência máxima. A embreagem é um ponto importante que não foi citado. Seu carro tem torque um pouco maior que o de um motor dois-litros e este ocorre a rotações bem mais altas. Assim, acaba sendo um hábito "queimar embreagem" para chegar a regimes mais elevados. Portanto ela deve ser bem mais resistente, mas não será necessário apelar para embreagens de cerâmica.

Os freios foram otimizados, mas não foi citado o diâmetro dos novos discos. Um conjunto como o do Gol GTI 16V equipados com pastilhas macias seria o mínimo para garantir segurança a este Gol preparado. O ideal seria freios ainda maiores, com discos também na traseira.

Os coxins, caso estejam pouco resistentes, podem ser substituídos por outros feitos em nylon. Um bom torneiro pode fazê-los, mas por serem mais duros transmitem mais vibração. Podem-se adaptar coxins de modelos equipados com motores maiores (de picapes ou vans). Será mais difícil, mas serão coxins mais resistentes e que passarão menor vibração ao interior do veículo.

Com o nitro tudo deve ser redimensionado para cerca de 30% a mais do que foi citado até agora, mas isso pode ser dispensado caso o nitro seja usado apenas em situações seguras, com risco controlado. O desempenho com certeza é de assustar: 0 a 100 km/h em cerca de 4,7 segundos. Mas, mesmo assim, inferior ao que foi citado para seus concorrentes nas arrancadas.

Este Consultório já recebeu críticas de que tais tempos seriam impossíveis para carros com tração dianteira, com certeza afirmações de pessoas pouco informadas. Seria interessante saber se os carros dos concorrentes usam nitro e qual a potência do kit, pois para acelerar em 4 segundos, sem alívio de peso, seriam necessários mais de 440 cv. Com alívio de peso a coisa muda de figura: um Gol que pesasse 600 kg e desenvolvesse 300 cv poderia fazer tal tempo.

Por fim, resta reajustar sua luz de troca de marcha (shift light) para 8.000 rpm, já que os regimes de seu motor estão acima dos 7.200 rpm atuais. Cuidado, pois tal regime de giros pode superar o limite de resistência mecânica de algumas peças, especialmente bielas e bronzinas. Neste caso elas devem ser trocadas por outras reforçadas, podendo as bielas ser forjadas.

Cuidando de tudo isso, o puro-sangue aspirado poderá ser curtido ao máximo, explorando realmente seus limites.

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