Sabemos que os motores admitem uma mistura bem dosada de ar e combustível e que esta, após ser queimada, gera a energia necessária para mover o veículo. Só que, além da energia, também gera os gases queimados, chamados de gases de exaustão, que precisam ser retirados da câmara de combustão e encaminhados à atmosfera. Quem cuida desta tarefa é o sistema de exaustão ou de escape.
Tecnicamente, este sistema começa no cabeçote logo após a válvula de escape e termina na ponteira do escapamento. A válvula de escape, ao liberar a passagem do gás queimado, o encaminha para o coletor de escape, que é uma peça fixada ao cabeçote e que tem a função de coletar os gases de escape (daí o seu nome) e os redirecionar ao sistema de escapamento. Este coletor, se não for bem dimensionado, pode acarretar um estrangulamento à passagem dos gases e como conseqüência, amarrar o motor, perdendo potência.
Motores de carros de passeio bem projetados usam coletores de escape geralmente de ferro fundido e são desenvolvidos para dar o mínimo de restrição à passagem dos gases, dando boa performance ao motor. Mas como são feitos em larga escala, precisam ter os processos automatizados para dar produção e, portanto não são otimizados.
Para motores preparados, a primeira coisa que se faz no sistema de escape é dar um polimento interno no coletor para aumentar o fluxo dos gases. Em uma preparação mais profunda, chega-se a substituir o coletor original por outro do tipo competição, com saídas individuais de cada câmara de combustão, juntando-se posteriormente em um ou mais canos de escape, conforme a configuração do motor ou do grau da preparação desejado.
O grande segredo na construção dos coletores especiais é manter-se o mesmo comprimento de cada um dos tubos, desde a saída do cabeçote até a emenda com o cano de saída. Como geometricamente fica difícil colocar-se canos com o mesmo comprimento, todos saindo de pontos diferentes do cabeçote e chegando a um mesmo ponto de união, recorre-se a um artifício dobrando-se os tubos, recurvando-os até que se encaixem perfeitamente no espaço. Desta forma, temos uma peça característica, de visual agressivo, bonita e extremamente trabalhosa para ser feita com categoria.
Como a queima da mistura combustível é feita em ciclos alternados dos cilindros, os gases são empurrados ao sistema de escape por pulsos e se encontram no ponto de junção do sistema. Se o comprimento das pernas do coletor for diferente, isto gerará uma pulsação que afeta o balanceamento do motor pela contrapressão exercida de um cilindro no outro e a conseqüente perda de potência pela lavagem deficiente da câmara de combustão. Já com o comprimento igual das pernas, os gases se encontrarão em um mesmo ponto, dando um fluxo constante dos gases, uma melhor lavagem dos cilindros e liberando mais potência dos motores.
Por estar localizado bem na saída dos gases do motor, o coletor chega a temperaturas altíssimas, em torno de 600°C a 700°C, e em alguns casos (motores diesel, turbo ou de competição, por exemplo) a quase 900°C, chegando a ficar vermelho incandescente. Todo este calor deve ser dissipado ou direcionado para não afetar o comportamento de outros sistemas ou componentes do motor, e este é o grande gerador da alta temperatura dos compartimentos do motor de nossos carros.
Nos motores turbo, o coletor deve ser especial para alojar a turbina, pois são os gases de escape que a acionarão para comprimir o ar de admissão. Este tipo de coletor deve ter um projeto muito bem feito, pois nem todo gás de escape disponível será usado, apenas o necessário para dar a rotação esperada na turbina e o restante sairá normalmente, e este processo não deverá afetar o fluxo dos gases. Todo este processo de desenvolvimento visa sempre a otimização do sistema de queima, gerando mais potência e menos emissão de gases nocivos com o mínimo de combustível, e um bom coletor de escape tem papel fundamental nesta equação.
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* Marcos Serra Negra Camerini é engenheiro mecânico formado pela Escola Politécnica da USP, pós-graduado em administração industrial e marketing e engenharia aeronáutica, com passagens como executivo na General Motors (GM) e Opel. Também é consultor de empresas e é diretor geral da Tryor Veículos Especiais Ltda. Seu site é www.marcoscamerini.com.br.