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Comportamento dos motores – Parte 7 – Cabeçote


Antes tarde do que nunca! Continuando a nossa série de artigos sobre o comportamento dos motores, chegamos a outro fator importantissimo no funcionamento de um motor: O cabeçote.

Cabeçote 2 tempos

Cabeçote 2 tempos


Nos motores 2 tempos, o cabeçote é uma peça simples, praticamente sem partes móveis, servindo apenas como câmara de combustão e para acomodar a vela de ignição. Mas nos motores 4 tempos, é uma peça muito complexa, cheia de partes móveis e que afeta muito o comportamento do motor.
Cabeçote 4 tempos

Cabeçote 4 tempos


O cabeçote acomoda as válvulas do motor, as árvores de comando, as velas de ignição e é a câmara de combustão do cilindro. Quando o pistão entra no tempo de compressão, o combustível é comprimido contra o cabeçote, e fica sob grande pressão na câmara de combustão, onde a faísca da vela de ignição o detona, empurrando o pistão novamente para baixo. Portanto, o cabeçote é certamente uma das peças que são mais exigidas em um motor.
Cabeçote detalhado

Cabeçote detalhado


Na câmara de combustão existem alguns buracos, por onde as válvulas são montadas. As válvulas servem para fechar estes buracos e manter a câmara de combustão totalmente fechada, justamente para que o combustível possa ser comprimido nela sem vazar. Mas as válvulas de admissão devem se abrir no tempo de Admissão, assim como as válvulas de escape devem se abrir no tempo de exaustão. Esse comando de abertura e fechamento das válvulas é controlado pela árvore de comando, um tipo de engrenagem que gira sobre todas as válvulas, e seus chanfros empurram a válvula para baixo, fazendo assim com que ela não tampe mais os buracos dentro da câmara de combustão, permitindo a passagem do combustível para dentro dela, ou do gás queimado para fora dela.
Árvores de comando da Kasinski Mirage

Árvores de comando da Kasinski Mirage


A árvore de comando geralmente é acionada por uma corrente, chamada “corrente de comando”, e esta corrente é acionada por uma engrenagem do virabrequim, portanto, a própria rotação do motor aciona os sistemas do cabeçote. Aos motores onde a árvore de comando é acionada por uma corrente, damos o nome de OHC (Over Head Camshaft). É o caso da Yamaha Fazer, das Titans a partir de 2004, da Yes, da Falcon e de muitas outras Motos.
Motor OHC

Motor OHC


Existem motores que possuem duas arvores de comando no cabeçote. Neste caso, uma delas aciona apenas as válvulas de admissão, e a outra aciona apenas as válvulas de escape. O funcionamento é igual ao OHC. O nome deste tipo de motor é DOHC (Double Over Head Camshaft). É o caso da Twister, da Mirage, e de quase todas as motos de alto desempenho.
Motor DOHC

Motor DOHC


Existe um outro tipo de acionamento de válvulas: Por varetas. No lugar da corrente de comando, existem duas varetas de metal que sobem e descem em um pequeno trilho. Essas varetas acionam pequenas alavancas, chamadas de “balancins”, e esses balancins abrem e fecham as válvulas do cabeçote. Esse tipo de motor é mais antigo, e foi muito usado nas motos pequenas, como a CG 125. Este tipo de motor é chamado OHV (Over Head Valve).
Motor OHV

Motor OHV


Independente da forma como o comando de válvulas é acionado, o objetivo é sempre o mesmo: Empurrar a válvula para baixo na hora certa para abrir a passagem, e alivar a pressão sobre ela no momento certo, para que a mola onde a válvula é montada faça ela subir e voltar a vedar a câmara de combustão.

A quantidade e o tamanho das válvulas diz muito sobre o comportamento do motor, assim como os comandos. As válvulas são a porta de entrada do combustível para dentro do motor, então, quanto maior forem estas válvulas, ou maior a quantidade delas, mais combustível o motor vai conseguir admitir. O mesmo se aplica as válvulas de escape: Quanto maiores, mais gas queimado o motor conseguirá expelir, e portanto, mais espaço no cilindro será liberado para admitir combustível no próximo tempo.

Cabeçote de 4 valvulas por cilindro

Cabeçote de 4 valvulas por cilindro


Mas a capacidade de fluxo de admissão e exaustão não depende apenas do tamanho ou da quantidade de válvulas. O tempo que essas válvulas ficam abertas é ainda mais importante. Quando o cilindro entra no tempo de admissão, o pistão começa a descer, abrindo espaço para a entrada do combustível. Além disso, a válvula de admissão se abre. Com isso, a pressão dentro do cilindro diminui, forçando o combustível a entrar (pois a pressão fora do cilindro é maior). Quando o pistão chega até seu ponto mais baixo, a válvula de admissão deve fechar, pois quando o pistão começar a subir novamente, o cilindro já estará no tempo da compressão, e para que haja compressão, a câmara de combustão deve estar completamente vedada.

Quem controla o tempo que as válvulas ficam abertas é a arvore de comando. Em motores de alto desempenho, os comandos são projetados para permitir que as válvulas fiquem abertas o maior tempo possível, a fim de permitir que a maior quantidade de combustível entre. Porém, em motores desenvolvidos com a economia de combustível em foco, os comando são mais restritivos, a fim de permitir uma pequena passagem do combustível. O projeto dos comando de escape também são cuidadosos. Em motores que atingem rotações elevadas, é importante dar muita vazão para os gases queimados, mas em motores onde o torque é mais importante, as válvulas tem tempos de abertura mais curtos, pois de certa forma, o motor trabalha mais cheio assim.

Diretamente ligados as válvulas, estão os coletores. Existem dois tipos: Coletores de Admissão e Coletores de Exaustão.
Os coletores de admissão são dutos de metal, plástico ou borracha, por onde o combustível passa. Ele é a ligação entre carburador (ou Injeção Eletrônica) e o motor. Já os coletores de exaustão são canos de metal que levam os gases queimados para o cano de escapamento. Os coletores de exaustão aquecem muito. Vou falar mais sobre eles e sua importância nos próximos artigos.

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23 comentários

  1. DaN Himself disse:

    Espetacular o texto… Muito bom mesmo…
    E depois falam que mecanica de moto é simples ehehehhe…
    Abraço!
    DaN

  2. Paolo disse:

    Caro Daniel,
    sempre acho interessante ler os seus artigos e não foi diferente com a Parte 7 da série “Motores”. Porém, se me permite uma crítica construtiva, gostaria de esclarecer o que certamente foi um pequeno lapsus: OHC (ou SOHC, sendo que o “S” refere-se a “Single”) não significa Over Head Chain, mas Over Head Cam (ou Camshaft). Como certamente sabe, “chain” é “corrente”, e o que está acima do cabeçote são as “cames” (ou “cam”, em inglês) esculpidas na “árvore de comando” (daí o nome “camshaft”, ou “eixo de cames”). A sigla DOHC segue o mesmo raciocínio, com a letra “D” significando “double”: “Double Over Head Cam”).
    Se quiser se aprofundar mais neste assunto permito-me sugerir a leitura seguinte: http://www.samarins.com/glossary/dohc.html.
    Mais uma vez parabenizo-o pelo bom trabalho e pelo excelente desempenho no stand da IRA.
    Grande abraço.

  3. edson disse:

    Ficou fácil o entendimento.

  4. Luciano Paixão disse:

    Daniel uma correção:
    O cabeçote da Falcom usa o sistema RFVC (Radial Four Valve Chamber) na pratica um OHC com válvulas radiais.

  5. Luciano Paixão disse:

    Ja ia esquecendo e o cabeçote das Ducati que são comandos desmodrônicos ou seja: não tem molas de válvulas.

  6. mauricio disse:

    Muito maneiro a reportagem sobre cabeçotes e sua primordial importancia ,valeu.
    Mauricio Vassouras rj

  7. planneservice disse:

    nossa cara mecânica de moto é meio difícil sim me falaram que era mamão.
    mas desvendei isso sozinho fazendo umas mudanças na minha moto!

  8. walter farias disse:

    fala daniel otimo seus textos mais tem um detalhe no cabeçote 4 tempos na segunda figura se não me engano você trocou os nomes das valvulas menor é a de exaustão. um grande abraço sou mecanico e seus textos sempre me ajudam

  9. Alexandre Góis de A. Fraga disse:

    Só uma duvida final então, o que leva um fabricante a fazer um motor SOHC 4V 250CC para uma moto e outro motor DOHC 4V 250CC para outra moto quando uma úica linha de motores seria a meu ver mais econômica? Ex: Bomba 250 unicam 4V e Bomba tornado 250 DOHC 4V. Parece-me que um SOHC 4V com balancins roletados seria mais durável, enquanto um DOHC 4V dependeria de outro comando para ter o mesmo resultado e ocuparia um espaço maior. Sei que a contrução de motores leva em consideração vários fatores, mas manter duas linhas de produção para motores de 4V parece-me demasiadamente custoso.
    Gostei muito do site

    • Daniel Ribeiro disse:

      Alexandre… Qual é o motor 250 SOHC da Bomba?

      Tanto a Tuíster quanto a Tornado possuem motores DOHC (o mesmo motor). Ambas já sairam de linha.

      Hoje, os motores da Bomba são os da CEBÊ300 e da Xis ÉrreE300. São iguais também, e são DOHC, muito parecidos com o da Tuíster.

      Motor com balancins são muito antigos, tem desempenho baixo e fazem muito barulho… Hoje a Bomba praticamente não faz mais esse tipo de motor… Acho que só a POP100 tem esse motor (e não tenho certeza disso).

      T+

      • Alexandre Góis de A. Fraga disse:

        Se eu não me engano a crf 250 é unicam 4v (ví uma na rua e no motor estava escrito unicam, o dono me disse que era 4v, aí fiquei confuso, na net não consegui a confirmação). A nova Bomba NT 700V tem 2cil em V (moto adventure ano 09 #112 pg 26) , OHC 4V por cilindro e transalp 700 também (duas rodas ano 36 nº422 pg 174)

        • Daniel Ribeiro disse:

          É, são motos completamente diferentes… Não dá pra usar o mesmo cabeçote de uma na outra. Além disso, a proposta é diferente… a CRF é uma moto para trilha e motocross… Nem pode ser licenciada para andar na rua, pois não tem farois, nem pisca, nem atende as normas antipoluição, em compensação, é bem mais potente que a Xis ÉrreE300, por exemplo.

          Já a Transalp… motor totalmente diferente.

          Cada motor é um projeto distinto, feito para um uso distinto e raramente pode ser usado de outra forma… As fabricantes já aproveitam os motores sempre que é possível. Exemplo clássico é a Tuíster que tem o mesmo motor da Tornado, a Bros que tem o mesmo motor da Titan, a Xis ÉrreE300 com a CEBÊ300, a MT-03 da Yamaha com a XT660 e a Tenere 660, a Suzuki Bandit 650N, S e a 650F… A lista é interminável.
          Tem também os projetos “melhorados”, como por exemplo, o motor da Tuíster que aumento a cilindrada e virou CEBÊ300… são motores muito semelhantes. O mesmo aconteceu com a Super Tenere 750, que teve o motor aumentado para 850 e foi para a TDM 850, e depois aumentado novamente para 900cc e foi para a TDM900… É basicamente o mesmo motor, só que maior.

          • Alexandre Góis de A. Fraga disse:

            Ok agradeço pelo interesse e pela resposta

          • walter disse:

            Ola Daniel…! seus comentarios são muito bons mesmo obrigado, pois atraves deste, estou entendendo melhor sobre as motos valeu mesmo, tenho uma fan 125cc 2009, sera que um cilindro da 150cc e biela fica bom mesmo para arancada e final, ou é melhor preparar o cabeçote sem mexer na parte de baixo, por favor manda uma ajudinha amigo obrigado.

  10. tony cadette disse:

    caro amigo gostaria de uma opinião …comprei uma moto ml 1987..motor ohc,começo perter correnti levei ate o mecanico troco pois naum achei as peças original mais comprei novas mais naum original gostaria de saber se acho originais,e se esse motor e bom pq meu mecanico disse q não posso viaja cm esse motor pq naum e bom ,fiquei cm isso na cabeça agora nem coragem de andar cm ela em loga distancia tenho..oque vc acha deste motor ?
    obigado…

  11. António Valente disse:

    Boas Daniel.
    Parabens pelo blog.
    Contem exelente informação.

    Deixo-te um reparo, para possível alteração.
    No cabeçote que indica as valvulas,fenda de corrente e cãmara de combustão.
    A valvula maior é a de admissão.
    Desculpa se estou errado.

    Cumprimentos

    A. Valente

    • Daniel Ribeiro disse:

      Antônio, poxa, agora você me pegou…

      Em geral, a corrente de comando fica do lado direito do motor… Mas neste caso eu não sei. Esse cabeçote é de uma Titan 150, e pelo que me lembro, a vela e o cachimbo ficam do lado direito… o que inverteria o lado da corrente de comando…

      Sei lá…

      • Adriano disse:

        Ola tenho uma gsx750 ano 95 precisei fazer um serviço no cabeçote na retifica tudo ok montei botei os piston no tempo so nao to conseguindo botta os comandos no tempo ..na posiçao certa

    • António Valente disse:

      Boas Daniel.
      Você falou e está certo se a vela é á direita a valvula maior é a de admição, não conheço motor nenhum que tenha as valvulas maiores de escape, mas é só o que eu tenho visto.
      Um abraço

      A. Valente

  12. jorge disse:

    BOA NOITE VC PODERIA MI INFORMA SE A ENGRENAGEM DA ARVODRE DE COMANDO O MOTOR FICA RONCANDO E VERDADE ISSO.

  13. everson disse:

    eu queria saber como é o t que indica o ponto da motor da Tuíster os comando de vsalvula já sei mas o uico t que eu achei ele ta de lado e um t d lado é esse gstaria de saber obrigado

  14. hoberdan disse:

    mandei fazer o motor da bros ohc 150 cc ano 2004, só que ficou com um barulho feio tuche e o mecanico falou que é porque um corte na camisa e colocou pistao de 200cc nela , mas , o barulho é alto, e trocou tudas as peças , quero saber se ta certo ou se ele fez uma cagada no serviço por favor agradeço pela atençao.



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