Como funciona o comando variável de válvulas? Parte II

Vimos na primeira parte deste artigo como o primeiro sistema VVT foi introduzido pela Alfa Romeo. Os fabricantes de motos, por seu lado, começaram a experimentar o VVT pouco depois, mas a tecnologia fez apenas aparições limitadas devido a problemas de custos. O mercado japonês, intensamente competitivo para as motos desportivas de 400cc nos anos 90, fez com que a Suzuki e a Honda oferecessem o VVT (Na Suzuki GSF400V de 1991, ou na Honda CB400SF de 199, por exemplo, modelos só do mercado japonês). A CB usou o sistema VTEC da Honda e a Suzuki um design similar. O objetivo aqui era melhorar a potência de baixa a média potência nessas tetracilíndricas de alta rotação.

A Honda usou o sistema VTEC novamente na VFR800 a partir de 2002, e a Kawasaki usou um sistema de came faseada na admissão da sua Concours 1400 de 2007 em diante. A Ducati introduziu recentemente o VVT (chamado Desmodromic Variable Timing ou DVT) com faseamento de came nos modelos Multistrada e XDiavel. A Yamaha usou um sistema muito parecido com o VTEC, mas usando a operação do solenóide, na sua atual scooter NMAX 155. Em 2017, a Suzuki implementou um sistema VVT centrífugo na came de admissão da sua nova GSX-R 1000.

Desenho da patente do V-Tec da Honda

Então, como funcionam esses mecanismos? O que fazem para alterar o tempo das válvulas? Vamos observar o VTEC da Honda em primeiro lugar, já que foi o primeiro sistema VVT para motos comercializado mundialmente. VTEC significa Variable Valve Timing e é um sistema que utiliza controlo eletrônico. Existem muitas variações de VTEC, mas vamos ver a da VFR800. Este motor tem quatro válvulas por cilindro, portanto, existem duas válvulas de admissão.

Existem dois veios balanceiros e dois lobes de came para essas válvulas de admissão. Em velocidades mais baixas do motor (até cerca de 6.500 rpm), um lobe de comando opera um balanceiro e uma válvula. A segunda válvula permanece fechada. A uma velocidade pré-determinada do motor, uma válvula de óleo controlada eletronicamente abre-se e a pressão do óleo desliza um pino para os lados, cravando os dois braços oscilantes juntos. O segundo balanceiro é agora comprimido pelo segundo lóbulo da came e, como os balanceiros estão agora travados juntos, as duas válvulas são agora operadas pelo segundo lobo da came, que tem um tempo, aprofundamento e duração diferentes do primeiro lobo. O VTEC não é um sistema progressivo – a mudança é direta, por isso é tudo ou nada, levando a uma diferença súbita e perceptível no desempenho.

Servos do DVT da Ducati

O mecanismo da Kawasaki Concours é um sistema de fases, o que significa que a came (neste caso, a came de admissão) é girada ou dividida em fases em relação à cambota Este é um sistema comum do tipo automóvel (da Mitsubishi, neste caso) no qual a roda dentada de acionamento por came é dividida em duas partes, externa e interna.

A própria roda dentada (a metade externa) não altera a posição de rotação em relação à cambota, enquanto a parte interna é fixa ao veio de comando. Uma parte tem palhetas radiais enquanto a outra tem aberturas correspondentes muito mais largas que as palhetas. Na rotação prescrita do motor, o óleo do motor é direcionado para as aberturas por válvulas controladas eletronicamente. Dependendo do lado das palhetas que recebem o óleo, a roda dentada e a came rodam no sentido horário ou anti-horário em relação um ao outro, avançando ou retardando o tempo da válvula. A alteração é progressiva, o que dá a vantagem de alteração contínua à medida que a rpm aumenta e diminui. O objetivo da Kawasaki era fortalecer o binário em médias e funcionou.

Cames do sistema DVT da Ducati

O sistema Ducati DVT é muito semelhante ao da Kawasaki, com a principal diferença que a Ducati também altera a fase para a válvula de escape. Faseando ambas as cames dá o dobro da faixa total de tempo variável, e estes motores, que foram previamente ajustados para binário em médias, ganharam tanto potência significativa em altas como suavidade a baixa velocidade com o sistema DVT de duas carnes. O sistema não varia tanto a atuação das válvulas, mas o momento em que eleas atuam, abrindo e fechando, em relação ao ciclo motor.

Já que a Ducati pertence à Audi, por sua vez parte do Grupo VW, o sistema já foi aplicado num motor de Volkswagen em 2014.

Sistema BMW de VVT para 2019

Já a BMW, para 2019, moveu os postes da baliza introduzindo sincronismo variável das válvulas eletrónico com o sistema ShiftCam na gama R1250GS e na nova superbike S1000RR. O ShiftCam trabalha atualmente apenas na admissão, e funciona movendo literalmente a árvore de cames de um lado para o outro, desengatando um conjunto de  excêntricos de cames e trazendo a jogo um segundo excêntrico mais agressivo a alta rotação.

Explicação do ShiftCam da BMW

O novo design da Honda adota exatamente a mesma abordagem, com duas formas distintas de excêntrico – uma para altas rotações e outra para baixas rotações. Como a ShiftCam da BMW, o novo design da Honda funciona deslizando os próprios excêntricos ao longo da árvore de cames. E, como a BMW, ela alcança esse movimento ao encaixar um pino fixo numa ranhura em forma de espiral na manga externa do comando de válvulas, forçando-o a deslizar de um lado para o outro. Onde o design da Honda difere do da BMW é nos detalhes.

(continua)