O novo Gol (Geração III) acrescentou uma nova versão em sua linha 2000, o Gol Turbo 1.0 16V. O primeiro motor 1.0 16V brasileiro ganhou mais força e potência ao se transformar no primeiro motor turbo brasileiro de 1 litro.
A potência e a tecnologia proporcionaram ao turbocompressor uma série de alterações e inovações no motor para atender às severas solicitações térmica e mecânica de funcionamento do turbo.
MOTOR
O novo motor foi projetado e desenvolvido pela Tecnologia do Produto da Volkswagen do Brasil, em São Bernardo do Campo, e produzido na fábrica de São Carlos.
Foram mantidos, do motor 1.0 16V, as dimensões de curso (mesmo virabrequim) e diâmetro dos pistões, comprimento de biela (mesmas bielas e bronzinas, diâmetro das válvulas e dos dutos de admissão do cabeçote, e foram desenvolvidos novos processos e materiais para evitar o desgaste prematuro, uma vez que depois da ignição, a pressão dentro dos cilindros chega a 86 Bar, valor 70% maior que a de um similar aspirado.
O projeto do bloco do motor é novo, recebeu reforços estruturais e um segundo sensor de detonação, localizado entre o terceiro e o quarto cilindros.
O cabeçote sofreu para possibilitar o aumento de potência, com o novo comando de válvula dupl, um de admissão (variável) e outro de escape (convencional) e novo perfil dos cames para melhorar os torques em baixas rotações. O Comando de Válvulas Variável VVT permite que o MC, por meio de uma válvula solenóide, altere o momento de abertura e d fechamento das válvulas de admissão, conforme a condição de rotação e carga do motor, imposta pelo motorista no pedal do acelerador. O comando d válvulas de admissão pode avançar até 26 graus em relação ao virabrequim. Os pistões são forjados em liga de alumínio resistente a altas temperaturas (até 250ºC) e tem sua saia lateral grafitada para reduzir atrito, ruído e desgaste, principalmente durante a fase de aquecimento. Para melhorar a lubrificação dos pistões, sua refrigeração, e permitir uma taxa de compressão otimizada, foram introduzidos os injetores de óleo para os pistões, que proporcionam melhor aproveitamento do avanço de ignição, gerando maior torque em todas as faixas de rotações. O óleo do motor, por sua vez, é resfriado em radiador específico.
Os anéis do pistão estão com folgas menores entre as pontas e são fabricados com aço nitretado, que garante a maior precisão dimensional e estabilidade térmica.
As válvulas de escapamento são refrigeradas com sódio para suportar temperaturas até 1100ºC, equiparando-se à temperatura da válvula dos motores aspirados.
As válvulas de admissão e escape tem tratamento superficial (Stelite) para resistir ao desgaste, e as sedes de válvulas são feitas com um novo tipo de aço sinterizado, pelo mesmo motivo.
O coletor de escape foi desenvolvido com uma liga à base de cromo e níquel, que aumenta a resistência estrutural e térmica. O coletor tem a função de unir as correntes de gases dos quatro cilindros, direcionando-as para a turbina. A junta, os parafusos e porcas também foram reprojetados para suportar críticas condições de funcionamento, e temperaturas até 950ºC.
SISTEMA DE IGNIÇÃOO sistema convencional (uma bobina e distribuidor) foi substituído por duas bobinas sem distribuidor. Cada bobina fornece centelha para as velas de dois cilindros (1-4 e 3-2), ocorrendo a centelha perdida. O disparo da centelha é comandado pelo MC, que recebe informações de dois sensores: o de fase PG (Phase Geber), localizado na parte posterior do eixo comando de válvulas de admissão, e o de rotação (IWDS), montado na flange traseira do virabrequim. Esses sensores monitoram a posição do pistão no primeiro cilindro, possibilitando ao MC determinar a hora exata da vela disparar o centelhamento na mistura ar-combustível comprimida na câmara de combustão.
As velas de ignição também tiveram que ser redimencionadas. Com as pressões internas e temperaturas, do motor turbo, elevadas, aumentou-se a potência elétrica das velas e alterou-se o eletrodo central para níquel e cobre com pastilhas de platina, metais que garantem o funcionamento da ignição.
GERENCIAMENTO DO MOTOR
O gerenciamento do motor é feito pelo MC Bosch Motronic M3.8.3, similar ao usado nos motores turbo da Volkswagem. Os recursos de calibração da injeção e da ignição permitem controle perfeito do motor. O MC controla a válvula da pressão do turbo wastegate (um sistema pneumático de variação de pressão de admissão com controle elétrico), o avanço da ignição ao sinal de alerta de um dos dois sensores de detonação, localizados no bloco do motor.
O MC controla, também, a dirigibilidade e as emissões, sendo auxiliado pelo sensor de massa (HFM), que indica ao MC a quantidade de ar, em Kg/s, admitido pelo motor, atuando como elemento de segurança para evitar a sobrecarga no sistema de admissão, otimizando a mistura ar-combustível. O sensor, combinado com a válvula wastegate, permite que o MC compense variações de altitude e temperatura do ar, mantendo sempre as mesmas condições de vazão de ar e o mesmo desempenho do motor.
TURBOCOMPRESSORO turbocompressor constitue o melhor meio para sobrealimentar um motor, isso porque, a potência gasta para o seu acionamento não é obtida mecanicamente, mas através da variação da entalpia dos gases de descarga que iam se perder, portanto, quase gratuita. O turbocompressor é constituído de uma turbina e um compressor centrífugo, montados no mesmo eixo e envolvidos por duas câmaras metálicas com aspecto de caracol, uma ligada ao escapamento, onde a turbina é movimentada por meio dos gases de descarga, e a outra, ao sistema de alimentação, que apor sua vez acionam o compressor alimentando assim os cilindros.
Os gases de descarga fazem a turbina girar, o eixo transfere o movimento para o compressor que aspira o ar da atmosfera através do filtro de ar e o empurra para o intercooler, um trocador de calor-ar com o objetivo de reduzir a temperatura do ar de admissão garantindo o rendimento adequado do motor, indo em seguida para dentro dos cilindros (sistema ilustrado abaixo).
Para a melhor escolha do turbocompressor a ser adotado pela Volkswagen no motor `1.0 16V, o valor da pressão de sobrealimentação varia de acordo com a característica desse motor, como: robustez, taxa de compresão, coeficiente de segurança de projeto dos componentes e, etc. O turbocompressor adotadoa pela Volkswagen nesse motor é o GT 12, da Allied Signal. Esse é um turbo compressor da Garret com dimensões relativamente pequenas e leves, que reage rápido a qualquer alteração de pressão devido ao baixo momento de inércia do rotor da turbina, significando assim, respostas rápidas ao comando do motorista no pedal do acelerador. Seu tamanho compacto favorece o aproveitamento do torque em baixas rotações. O turbocomrpessor GT 12 da Garret trabalha sob incríveis velocidades e altíssimas temeraturas, significando condições extremas de trabalho que exige uma boa refrigeração e lubrificação. A turbina pode girar a 230.000 rpm, a mistura entra no motor a 270 Km/h, os gases resultantes da combustão passam pelas válvulas de escape a 640 Km/h e entram no sistema de exaustão com uma temperatura de 950ºC. Para evitar a sobrecarga do sistema o turbocompressor está equipado com a válvula wastegate.
VÁLVULA WASTEGATEA sobrealimentação tem como fonte de energia cinética os gases de escape, quanto maior a pressão dos gases, maior a pressão na linha de admissão, produzindo assim elevadas rotações e um acréscimo ainda maior nos gases. Para controlar e limitar a 1,4bar a pressão dentro do coletor de admissão, existe a válvula reguladora wastegate, que tem o objetivo de abrir o by pass (desvio paralelo) para os gases de escape irem direto para o escapamento.
Essa válvula é controlada pelo MC. Tem como estratégia comparar o monitoramento feito pelo sensor HFM com o limite estabelecido pela calibragem. Com essa informação, o MC alimenta a válvula de admissão, atuando na válvula wastegate, abrindo o by pass.
Equipe de Profissionais do CDTM
