Comando de válvulas variável: para que serve e como funciona

Antes de falarmos do comando de válvulas variável, é preciso entender o funcionamento do comando simples (sem variador de fase). Teoricamente, os ressaltos que comandam a abertura e fechamento das válvulas do motor deveriam ter seu funcionamento dessa maneira: quando o pistão começa a descer, o ressalto abre a válvula de admissão e, o pistão chegando ao seu ponto morto inferior, essa válvula se fecha.





No ciclo seguinte, o da compressão, nenhuma válvula é aberta e o pistão passa a comprimir a mistura que entrou no cilindro. Depois, na explosão, com as válvulas fechadas, a centelha de uma vela inicia a combustão que resulta na explosão e no aumento da pressão sob o pistão. A expansão desses gases queimados pressiona o pistão para baixo, e assim o motor faz seu trabalho útil, resultando na potência e torque que movimentam o veículo.

Depois de chegar ao ponto morto inferior, a última fase do processo se inicia: o escape dos gases queimados. Agora, o ressalto do eixo comando abre a válvula de escapamento, e os gases quentes escapam para os dutos de descarga (os conhecidos escapamentos). No final desse processo todo, os quatro tempos do motor a combustão foram cumpridos: admissão, compressão, explosão e escape.





Por isso, a importância do eixo comando de válvulas é grande: abrir e fechar as válvulas de admissão e escape no momento certo. Fica fácil de entender que, pelo regime de rotações, o fluxo dos gases de admissão e escape devem ser alterados para a melhor performance do motor. Nas rotações mais baixas, o ideal é que as válvulas se abram e fechem no momento que os pistões estão no ponto morto inferior ou superior. Assim teremos um fluxo harmônico dos gases no coletor de admissão e escape.

É fácil perceber que conforme as rotações vão aumentando, é preciso que se aproveite a energia e a velocidade dos gases nos coletores para melhorar o enchimento dos cilindros (e consequentemente a potência). Para isso acontecer, o ideal é adiantarmos a abertura das duas válvulas (admissão e escape), além de retardar seus fechamentos, para assim aproveitarmos a velocidade e inércia dos gases para encher mais os cilindros na admissão e limpá-los mais no processo de escapamento.





Nos motores de competição são utilizados comandos especiais que adiantam e atrasam tanto o movimento das válvulas que se tem a impressão que o propulsor está falhando nas baixas e médias rotações. E na verdade estão mesmo, pois esses motores foram projetados para funcionarem bem somente nas altas rotações, e nos giros mais baixos eles acabam interferindo na mistura dos gases novos que vão entrar e nos queimados que vão sair: o fluxo deles só será uniforme nas altas velocidades.

Aí que entra o variador de fase do comando, afinal esse recurso tecnológico alia o melhor dos dois mundos: nas baixas rotações, a polia que liga o comando ao virabrequim posiciona o eixo de cames de maneira que o fluxo da mistura seja homogêneo. Quando as rotações aumentam, o eixo de cames é reposicionado para que se tenha um fluxo de gases mais homogêneo também nessas situações.





Esse recurso tecnológico permite um bom torque (com respostas rápidas ao comando do acelerador), além de pouco consumo e emissão de poluentes nas rotações baixas e médias, sem que isso prejudique a potência máxima nas rotações mais altas, quando o variador do comando posiciona o componente para se obter o enchimento máximo dos cilindros.

Claro que esse recurso técnico melhora o rendimento dos motores, mas ele também tem suas limitações, pois podemos adiantar ou atrasar o eixo comando apenas alguns poucos graus. Mesmo assim, esses poucos graus que o comando de válvulas pode ser adiantado ou atrasado é mais do que suficiente para ótimas performances dos motores nas rotações altas e baixas. O ideal são os mecanismos utilizados por alguns fabricantes, que permitem a utilização de ressaltos (ou cames) com perfis diferentes, um para os baixos e outro para altos regimes.

Mas, de uma maneira geral, topos os tipos de variadores de fase funcionam de maneira satisfatoriamente boa, atingindo seu objetivo, que é o de melhorar o torque, as respostas, manter baixo consumo e poucas emissões de poluentes nas baixas e médias rotações, e tudo isso sem prejudicar os bons níveis de potência dos regimes altos.



Douglas Mendonça

Jornalista na área automobilística há 45 anos, trabalhou na revista Quatro Rodas por 10 anos e na Revista Motor Show por 24 anos, de onde foi diretor de redação de 2007 até 2016. Formado em comunicação na Faculdade Cásper Líbero, estudou três anos de engenharia mecânica na Faculdade de Engenharia Industrial (FEI) e no Instituto de Engenharia Paulista (IEP). Como piloto, venceu a Mil Milhas Brasileiras em 1983 e os Mil Quilômetros de Brasília em 2004, além de ter participado em competições de várias categorias do automobilismo brasileiro. Tem 64 anos, é casado e tem três filhos homens, de 17, 28 e 31 anos.

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