Os
motores de ciclo Otto foram criados em países do hemisfério norte (Alemanha,
etc.), onde predominam temperaturas frias.
Este
fato não pareceu ter sido importado junto com as motos para lugares como o
Brasil, que não raro alcança temperaturas de 40°C em várias localidades em
certas épocas do ano.
Quando
eu comecei a pilotar em 2004, sempre me intrigou a ‘refrigeração a ar’ das
motos de baixa cilindrada, que se resume num conjunto de frestas ao redor do
cabeçote que dependem da moto em movimento para resfriar o motor, através do
atrito com o ar com estas frestas (aletas)
Sistema de refrigeração por aletas: eficiência discutível em altas rotações.
As
de maior cilindrada, por sua vez, contam com um sistema de arrefecimento por
água e radiador, como nos automóveis, o qual é seguramente eficiente.
A
temperatura ideal de um motor Otto fica entre 80 – 100 °C, e qualquer um sabe
que uma moto refrigerada a ar chega muito além disso, principalmente na
estrada, chegando a pelo menos a 250°C.
·
Temperatura ideal: 80 – 100°C
·
Temperatura média atingida: 250°C
·
Temperatura de ebulição (gás) do óleo
lubrificante: 310°C
·
Temperatura de derretimento do motor:
660,3°C
Quer
dizer, do meu ponto de vista o sistema de refrigeração, principalmente nas
baixas cilindradas, é deficiente.
Se
considerarmos o ponto de ebulição do óleo lubrificante, em média 310°C, e o
ponto de fusão (derretimento) do cabeçote e bloco, 660,3°C, posto que são
feitos de Alumínio (pelo menos na Intruder), podemos ver a importância de uma
refrigeração do motor que impeça uma escalada de temperatura além dos limites
de seu funcionamento e componentes.
A
questão é que, embora com ponto de fusão (derretimento) bem maior, uma
temperatura crítica pode exercer um efeito acumulativo, onde o metal é
amolecido danificando o motor.
São
os resultados de um superaquecimento crítico: rompimento das juntas e vazamento
de óleo; danos às partes internas do motor; combustão espontânea da gasolina,
prejudicando o desempenho e levando à ‘batida de pino’; incêndio do motor, e
finalmente a famosa ‘fundição do motor’, ou seja, o derretimento do pistão ou
da câmara de combustão devido as temperaturas muito elevadas.
E
tudo isso sem mencionar as queimaduras nas pernas do piloto, que podem ser de
nível 3º grau.
E
o que dizer do meu caso, cujo motor trabalha num ritmo muito mais intenso para
o qual foi projetado? Se ele passou a desenvolver mais potência, certamente ele
vai gerar mais calor.
O
‘COOLER’
O
sistema de refrigeração a ar por aletas funciona, mas de forma limitada - do
contrário seria comum motos 125cc e 150cc, por exemplo, fundirem pelas ruas
todos os dias (na verdade, isso até ocorre, mas de forma espalhada no espaço e
tempo, daí a deficiência do sistema passar despercebida).
O
problema é que quando essas motos vão para a estrada, onde o ritmo do motor se
estende por horas em altas rotações, levando a um superaquecimento crítico.
O
que pensei para resolver esse impasse foi recorrer mais uma vez à aerodinâmica
para direcionar o ar em movimento de forma concentrada para as aletas, ao
contrário do que acontece no motor comum, em que o vento simplesmente passa
pelas aletas sem fazer uma troca mais eficiente de calor.
Como
isso seria possível? Utilizando uma espécie de aerofólio à frente do bloco para
canalizar o ar com mais volume para o mesmo.
A aerodinâmica dos aerofólios permite um fluxo mais intenso junto ao bloco, otimizando a troca de calor
Assim
idealizei esse protótipo, o qual batizei de ‘Cooler’ (‘Resfriador’) observadas
as seguintes considerações:
-
ele será tão eficiente quanto a velocidade da moto. Isso significa que sua utilidade
está restrita à estrada, a princípio.
-
Em situações de chuva e frio, sua presença fica em segundo plano, já que o
motor é naturalmente arrefecido pelo ambiente. E a menos que seja um frio
invernal, ele não prejudicará a temperatura ideal do motor (80-100°C) com sua
concentração de ar gelado nas aletas.
-
Nas regiões do Brasil mais próximas aos trópicos, o Cooler se faria mais útil
mesmo nas cidades, haja vista que não raro certas localidades alcançam os 40°C,
o que faz o ar ser mais rarefeito e o motor alcançar mais facilmente sua
temperatura crítica.
-
O custo do Cooler é barato: eu mesmo confeccionei os protótipos com o mesmo
material utilizado em carenagem de motos, fixando-os em seguida nos parafusos
do chassi (o mesmo lugar de fixação de pedaleira avançada).
O protótipo do Cooler: feito com carenagem sucateada.
A
princípio, tive receio de que os aerofólios criariam um efeito de arrasto,
prejudicando o desempenho da moto. Quando fiz o teste na estrada, não senti
nenhum efeito extra de arrasto que não os de costume.
Cooler montado.
E
como eu sei se o Cooler funcionou ou não? Como eu não tinha um termômetro adequado
para aferir altas temperaturas, restou-me o bom e velho tato: antes de fazer o
circuito na estrada, toquei o cabeçote, e só tirei minha mão quando senti uma
queimadura iminente, o que levou cerca de 3 segundos. Quando finalizei o teste
após 10 quilômetros em velocidades entre 100-115 km/h constantes, toquei
novamente o bloco e consegui manter minha mão ali por 2 segundos.
Visão lateral e frontal do Cooler: Sua posição à frente das aletas do bloco permite, em tese,
uma troca de ar mais efetiva das aletas com o ar, enquanto permite seu fluxo mais intenso.
Ou
seja, o motor superaqueceu sim, mas tenho certeza que não tanto quanto se
estivesse sendo refrigerado pela simples passagem do vento.
Continuarei
a usar o protótipo do Cooler, e quando tiver a chance, medirei com acerto as
temperaturas de sua a implantação.
E
vou seguir acreditando também que a refrigeração a ar de fábrica para as
pequenas cilindradas não é a melhor das opções para a preservação do motor contra as altíssimas temperaturas em altas rotações por tempo prologado.