Todo motor admite ar externo para misturar ao combustível, gerando a mistura que será queimada dentro do cilindro. Este ar segue um percurso basicamente comum a todos os motores, sendo admitido dentro do capô do motor protegido contra entrada indesejada de água e sujeira, passando depois pelo filtro de ar retirando impurezas, encaminhando-se para o corpo de borboleta e indo finalmente ao coletor de admissão, que o direciona aos cilindros.
A função principal do coletor de admissão é promover o fluxo adequado de ar sugado por cada cilindro, tanto em volume quanto em velocidade. Nos motores injetados, o coletor encaminha apenas ar aos cilindros, enquanto que nos motores antigos a carburador encaminhava a mistura ar-combustível já misturada. Seu desenho é de suma importância para o rendimento esperado do motor, sendo este um dos componentes mais alterados pelos preparadores quando procuram melhor desempenho. O comprimento, diâmetro e acabamento superficial interno dos tubos de admissão influenciam diretamente no resultado da mistura e claro, na potência.
Os engenheiros projetistas e os preparadores de motores sabem que um coletor mais curto privilegia mais a potência, ao passo que um mais longo gera mais torque. Estas características são largamente usadas para o desenvolvimento de motores mais esportivos de alta rotação ou de mais força em baixa rotação. Isto se dá pela relação entre o movimento de abre e fecha da válvula de admissão e a passagem do ar dentro do coletor. Durante o tempo em que a válvula está aberta, o ar é sugado para dentro do cilindro. Ao fechar repentinamente para promover a queima dentro da câmara, a massa de ar que ficou de fora se choca contra a válvula e retorna no contra fluxo, mas vai encontrar a borboleta fechada do outro lado também, criando uma situação em que é novamente empurrada de volta em direção à válvula, que estará se abrindo novamente e fechando um ciclo. Desta forma, a massa de ar é admitida em pulsos que devem ser muito bem definidos para otimizar o rendimento, fazendo com que o tempo deste vaivém da massa de ar seja o mesmo tempo de abertura e fechamento da válvula.
Este tempo de cada pulso varia de acordo com o diâmetro e comprimento do coletor e vai interferir diretamente no desempenho do motor. Nos coletores longos o ar leva mais tempo para atingir a válvula, fazendo com que em baixas rotações o pulso esteja sincronizado, já que a válvula se abrirá e fechará mais lentamente, favorecendo o torque em baixa. Mas se o motor estiver em alta rotação, as válvulas se abrirão e fecharão tão rapidamente que o pulso não estará mais sincronizado pois o ar não terá tempo de percorrer todo o caminho, prejudicando a potência em alta. O oposto ocorre com os coletores curtos. Quando em baixa rotação, fica difícil o pulso de ar atingir a válvula em sincronia, podendo bater nela ainda fechada mais de uma vez e, desta forma, prejudicar o torque em baixa. Mas em altas rotações, o pulso entra em sintonia novamente e privilegia a potência em alta.
Assim, para atingirem-se giros mais altos com ganho de potência usam-se coletores com tubos mais curtos. São motores ideais para uso esportivo, competição ou estrada. Motores com coletores mais longos dão mais torque em baixa, ideais para veículos de carga ou uso urbano, onde se preza mais a aceleração do que a velocidade final.
Com relação à rugosidade da parede interna do coletor, existe muita confusão entre mecânicos e “especialistas”. Uns acham que um coletor preparado deve ser liso ao máximo na parte interna dos tubos, outros acham que a rugosidade interna maior ajuda na manutenção da mistura. A verdade é a seguinte: coletores de competição, portanto os mais otimizados possíveis são inteiramente lisos para não oferecer resistência à passagem do ar e minimizar a perda de carga do fluido. Os coletores normais de carros de rua são fundidos ou injetados em escala industrial e tem um acabamento apenas adequado para a proposta, não sendo polidos internamente. Como cumprem sua função estão bons o suficiente pelo custo-benefício. Portanto o polimento é a primeira coisa que se faz em uma boa preparação para obtenção de potência. Importante é que todos os tubos tenham o mesmo comprimento desde a entrada até a válvula para não desbalancear os cilindros.
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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.