Radiador maior ou anéis de pistão mais finos? Atrito em Motores de Combustão Interna

Todos nós reconhecemos que os motores de combustão interna geram calor como subproduto da combustão. Tanto os motores refrigerados a ar quanto os refrigerados a água utilizam estratégias para dissipar esse calor. Tudo isso é feito em um esforço para evitar que o motor fique muito quente.

Mas o que isso tem a ver com anéis de pistão? Antes de chegarmos a isso, precisamos falar sobre outra fonte de calor em um motor – o atrito.

O calor é um subproduto do atrito. Pense em esfregar as mãos para aquecê-las em um dia frio. Quanto mais rápido você esfregar as mãos, mais quentes elas ficam. Agora pense nos pistões do seu motor movendo-se a mais de 200 ciclos por segundo.

É por isso que os anéis do pistão são importantes quando se trata da temperatura do motor.

A maior fonte de atrito em um motor vem do atrito dos anéis do pistão contra a parede do cilindro. Vários estudos de pesquisa concluíram que o anel do pistão e a parede do cilindro representam até 40% de todo o atrito do motor. Não é de admirar que os motores OEM de hoje tenham anéis de pistão mais finos do que seus antecessores.

Em um teste recente na Shaver Specialties Racing Engines, foi medido o efeito do tamanho do anel e da tensão na temperatura operacional do motor.

A linha de base para este teste foi um conjunto de anéis Total Seal Diamond Finish de 0,7 mm, 0,7 mm e 2,0 mm. O motor funcionou a 2.800 RPM com uma configuração de carga fixa de 75 ft. lbs. e uma configuração fixa de fluxo de refrigerante. Ao final de 30 minutos, três testes consecutivos de varredura do dinamômetro (3.000 RPM a 6.000 RPM) foram realizados. Ao final desses 3 testes, tanto a temperatura da água quanto a temperatura do óleo foram registradas.

O motor foi então equipado com um conjunto padrão de anéis de 1/16 pol., 1/16 pol., 3/16 pol. Novamente, o motor funcionou a 2.800 RPM com uma configuração de carga fixa de 75 ft. lbs. e uma configuração fixa de fluxo de refrigerante. Ao final de 30 minutos, três testes consecutivos de varredura do dinamômetro (3.000 RPM a 6.000 RPM) foram realizados. Ao final desses 3 testes, tanto a temperatura da água quanto a temperatura do óleo foram registradas.

Dois testes diferentes com os anéis de 1/16, 1/16 e 3/16 geraram uma temperatura de água cerca de 15 graus mais quente e uma temperatura de óleo quase 20 mais quente em comparação com o conjunto de anéis de 0,7 mm, 0,7 mm e 2 mm.

Os resultados confirmam o atrito do anel do pistão com a parede do cilindro como um contribuinte significativo para a temperatura operacional do motor, e identificar o atrito como a fonte do calor foi bastante fácil. Os anéis padrão de 1/16, 1/16 e 3/16 reduziram a potência do motor em quase 20 libras. pés de torque e mais de 15 HP em comparação com o conjunto de anéis de 0,7 mm, 0,7 mm e 2 mm com porta a gás. Na verdade, o conjunto de anéis 1/16, 1/16, 3/16 gerou tanta temperatura do óleo que a etiqueta do filtro de óleo começou a "encolher" com o calor!

Em uma comparação com o "mundo real", a Joe Gibbs Racing Engines construiu o novo motor de corrida off-road JD-1 no deserto usando anéis Total Seal Diamond Finish de 0,7 mm, 0,7 mm e 2,0 mm. Enquanto muitos outros motores de corrida off-road usam anéis tradicionais de 1/16, 1/16 e 3/16 e lutam para evitar o superaquecimento dos motores, o motor JD-1 funciona notavelmente frio. Na verdade, quase esfriou demais durante o BAJA 1000, quando as temperaturas noturnas caíram para quase 40 graus F.

Todos esses resultados de dinamômetro e corrida apontam para a mesma coisa, anéis de pistão esfregando contra as paredes do cilindro geram atrito e esse atrito produz calor e rouba energia. Ao usar anéis de pistão mais finos, o atrito pode ser significativamente reduzido e os benefícios são duplos - maior potência e temperaturas operacionais reduzidas.

Portanto, antes de decidir comprar um radiador maior para o seu motor quente, considere experimentar primeiro um conjunto de anéis de pistão mais finos.

Este artigo foi patrocinado pela Total Seal Piston Rings. Para saber mais, visite nosso site em www.totalseal.com.