Qual é a relação entre cilindrada e cavalagem?

Há um paralelismo entre cilindrada e binário nos motores a gasolina atmosféricos.

A grande maioria dos motores otto atmosféricos têm entre 90 e 100 nm por cada litro de cilindrada. Isto é, um motor 1000cm3 ronda os 90 a 100nm, um 2000cm3 ronda os 180 -200nm etc.....
Claro que há alguns sobre-dotados como o novo Ferrari 458 Italia que atinge 120nm por litro ou um 911 GT3 RS que atinge 113nm por litro.
 
Ja agora que estamos aqui numa de esclarecer duvidas tenho 1.

Regra geral, os Diesel tem o Binario maximo as 2000rpm e a potencia as 4000rpm. A minha pergunta é, porque basicamente todos a partir das 4000rpm perdem quase 50% do binario? E com isto claro perde o fulgo do motor sendo que a faixa de utilizaçao se resuma a 2000rpm, estou a generalizar porque ha Diesel's e Diesel's.
 
Drifter disse:
Ja agora que estamos aqui numa de esclarecer duvidas tenho 1.

Regra geral, os Diesel tem o Binario maximo as 2000rpm e a potencia as 4000rpm. A minha pergunta é, porque basicamente todos a partir das 4000rpm perdem quase 50% do binario? E com isto claro perde o fulgo do motor sendo que a faixa de utilizaçao se resuma a 2000rpm, estou a generalizar porque ha Diesel's e Diesel's.
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O motor diesel não é um motor rotativo por defeito (ou feitio), e não o é porque o motor diesel tem a "preguiça" de enviar os gases da combustão para fora dos cilindros, daí que a rotação nunca possa ser muito elevada.
Se bem percebi a tua pergunta, sugeres que após o regime de potência máxima, os diesel perdem cerca de 50% do binário.
O que é certo é que isso acontece em qualquer motor (regra geral).
O binário com o aumento de rotação perde-se bastante.

Um exemplo prático é tu começares por dar palmadas valentes nas costas a um tipo, dando uma a cada segundo. Ele até chora...

Com o passar do tempo vais aumentando a frequência de palmadas.
O que acontece é que o tipo vai sentir mais palmadinhas nas costas, mas a dor dele não será tão grande dado que tu não consegues dar um grande número de palmadinhas nas costas com a mesma força que fizeste dantes.

No primeiro caso tinhas muito binário.
No segundo caso tinhas potência.
 
Sotor disse:
Um motor 2L com menor diâmetro dos pistões tem mais binário que um com maior diâmetro???

Quem confirma isto? é que parece-me errado.
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Só para completar o que já foi dito, se tu tiveres menor diâmetro mas a mesma cilidarda, implica que terás de ter maior curso (se não aumentasses o curso e como diminuíste o diâmetro, ficarias com menos cilindrada), o que faz com que tenhas mais binário.

De uma forma simples:

-maior curso do êmbolo, mais binário
-menor curso, mais potência
 
confesso que sou um apaixonado por carros há muitos anos mas que nunca me senti verdadeiramente interessado por questões tão técnicas como esta.
li este tópico com atenção e há de facto aqui uns posts que são de muito interesse e que me permitiram perceber de forma fácil uma questão que já tinha colocado mas que nunca tinha percebido.

posso estar a exagerar, mas parece-me que este será um dos melhores tópicos dos últimos tempos (mesmo não tendo as fotografias que a malta gosta sempre...)
 
Drifter disse:
Ja agora que estamos aqui numa de esclarecer duvidas tenho 1.

Regra geral, os Diesel tem o Binario maximo as 2000rpm e a potencia as 4000rpm. A minha pergunta é, porque basicamente todos a partir das 4000rpm perdem quase 50% do binario? E com isto claro perde o fulgo do motor sendo que a faixa de utilizaçao se resuma a 2000rpm, estou a generalizar porque ha Diesel's e Diesel's.
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O ciclo Diesel gosta muito pouco de rotação.

Julgo que terá a ver com o tipo de combustível em si. Os combustíveis pesados utilizados por motores Diesel queimam em consequência do contacto com ar quente (ao contrário dos motores Otto em que a reacção é iniciada por uma faísca). Disto resulta que o combustível precisa de passar algum tempo dentro do cilindro a absorver temperatura para queimar completamente (também significa que a mistura tem que conter pouco combustível, uma vez que combustível a mais arrefece demasiado o ar e depois não queima). A altas rotações os gases são expelidos antes do combustível ter tido tempo de queimar completamente, perdendo-se portanto rendimento.

Os motores a gasolina também costumam ir perdendo binário ao aproximar-se do limite, mas apenas devido ao motor se encontrar fora do seu regime eficiente (qualquer motor sofre disto, o Diesel também), e o efeito é portanto muito menos pronunciado.

No caso de motores turbinados, o binário é por norma máximo quando o turbo atinge a sua pressão máxima (uma vez que a pressão dita a quantidade de ar que entra para o motor, e portanto a sua capacidade efectiva), e começa a baixar quando o turbo começa a perder pressão (as dimensões do turbo ditam quando atinge pressão máxima e quando ela começa a baixar, quanto maior o turbo, mais tarde acontece tanto uma coisa como a outra).

Os motores turbodiesel sofrem de todos estes efeitos juntos, daí que a perda de binário a altas rotações seja tão pronunciada: perdem eficiência volumétrica por estarem a funcionar fora do seu regime normal, perdem pressão do turbo, e começam a desperdiçar combustível devido ao seu ciclo de funcionamento (é este desperdício que resulta no fumo negro que os Diesel produzem em elevadas cargas/rotações).
 
Última edição:
Muito bom tópico pelas suas respostas.

Surgiu-me no entanto uma dúvida: quantos cavalos e binario terá um... Cavalo? Já viram bem a força dos bichos?
 
PDCouto disse:
Muito bom tópico pelas suas respostas.

Surgiu-me no entanto uma dúvida: quantos cavalos e binario terá um... Cavalo? Já viram bem a força dos bichos?
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Um cavalo não tem binário nenhum porque binário é um momento (digamos que uma força aplicada num ângulo e não numa linha). Quanto muito o cavalo consegue gerar uma força, que com engenho humano pode ser transformada em binário (como numa mó).

A unidade de medida de potência "cavalo-vapor" foi criada precisamente quando se começaram a comercializar motores a vapor para substituir os cavalos, para permitir aos compradores fazer uma comparação (muito aproximada) entre o seu cavalo e um dado motor.

Vendendo um motor de, digamos, 3 cavalos-vapor, era aceite que este motor sozinho conseguiria fazer o trabalho de 3 cavalos.

A medida é muito generalista, tendo em conta o trabalho realizado pelos cavalos da altura normalmente utilizados para agricultura (um cavalo de corrida será certamente mais "potente"), e tendo em conta a sua potência média ao fim de x horas de trabalho. Na verdade um cavalo mediano consegue produzir bem mais que um cavalo-vapor de potência, só que a produzir tanta potência cansa-se depressa, interessava apenas saber a potência que ele consegue manter durante, digamos, um dia inteiro de trabalho.

Aliás, até um ser humano (bem treinado) consegue produzir mais que um cavalo, em situações se esforço máximo (como em sprint). Claro que ao fim de uns segundos já está todo roto, um motor desde que bem lubrificado, refrigerado e alimentado consegue funcionar indefinidamente.
 
Última edição:
resumindo o post técnico do SRLA, pode-se dizer assim:

maior cilindro --> consegue-se por mais ar/gasolina lá dentro --> queima mais forte --> mais potência

Depois entram os outros fatores, tipo turbo, rotação, etc. Mas o fundamental é o acima.

Quanto ao cavalo, comparando com um humano de 80 kg que consegue produzer qq coisa como 0,5 cv durante uns minutos, um cavalo de 500 kg talvez consiga coisa de 5-6 cv num galope.
 
pirucas disse:
confesso que sou um apaixonado por carros há muitos anos mas que nunca me senti verdadeiramente interessado por questões tão técnicas como esta.
li este tópico com atenção e há de facto aqui uns posts que são de muito interesse e que me permitiram perceber de forma fácil uma questão que já tinha colocado mas que nunca tinha percebido.

posso estar a exagerar, mas parece-me que este será um dos melhores tópicos dos últimos tempos (mesmo não tendo as fotografias que a malta gosta sempre...)
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Subscrevo inteiramente.apr:)apr:)apr:)

Tópico bastante interessante!

Parabéns aos "explicadores" de serviço.[:D]apr:)apr:)
 
MadDragon disse:
É uma pergunta complexa porque joga-se com muitas variáveis.
Colocando de fora extras como a sobrealimentação (compressores e turbos), a potência é o resultado do binário multiplicado pela rotação.
Ou seja, logo aqui já entramos com dois outros factores: binário e rotação.

Sabendo que o binário é fortemente condicionado pela cilindrada de um motor, e para uma mesma rotação, a potência no motor com mais binário será maior (isto é um exemplo muito prático e simples que não joga com outras variáveis).

Porém, um motor com mais cilindrada não implica que tenha mais potência. Basta que a rotação que este consiga obter seja menor e aqui entra novamente a formula pot = bin * rot

Para que se perceba melhor, basta ver o exemplo dos motores americanos.
São motores com muita cilindrada, muito fortes e com bom binário desde muito cedo, mas que atingem pouca rotação (muitas vezes dada a forma como são construídos), pelo que a potência saí prejudicada.

No reverso da medalha temos o caso do Honda S2000.
Um simples motores de 2L consegue, através da alta rotação que atinge, debitar 240cv.
É o tipo de construção do motor que dita todos estes factores.

Porém não se pense que um 2L a fazer 4000rpm tem que ter a potência igual em todos os fabricantes porque depende do modo como os motores são construidos internamente, da alimentação, escape, etc.

O motor do S2000 é um motor superquadrado (diâmetro dos cilindros é maior do que o curso) o que faz com que a rotação seja mais facilmente alcançável.
Tem é prejuízo no binário.

Por outro lado, um motor americano por norma tem um curso mais longo do êmbolo, o que lhe confere mais binário e menos rotação.


Acima de tudo, falando de motores atmosféricos, existe um compromisso e uma relação entre a potência e a cilindrada mas também a outros factores que lhes dão origem.
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As características geométricas do motor determinam a potência e o binário que um motor pode ter.
O diâmetro do pistão e o seu curso são os pontos que mais saltam à vista, mas existem mais, tal como os descentramentos dos eixos dos pistões e mesmo da linha de acção dos mesmos em relação ao eixo da cambota.

Motores com um curso grande, podem ter velocidades de pistão muito elevadas. É só uma questão de ver que é necessário percorrer um espaço maior até inverter a direcção.
O peso dos pistões é constante, e aparte das pequenas variações da força gravítica, a massa dos mesmos também é constante (ou pelo menos assumimos como tal).
A aceleração do pistão será dada pela variação da velocidade com o tempo, que por sua vez é a variação do espaço com o tempo.

Então: V= E/t

Se aumentarmos o curso (E), estamos a aumentar a velocidade e por conseguinte a aceleração, pois a= dv/dt (isto porque consideramos o tempo como fixo).

Sabemos que Força = Massa x Aceleração

Como a massa é constante, a força só aumenta porque aumentou a aceleração.

Agora, Binário é o produto de uma força por uma distância (vulgo braço)

Bin = F x d

Bin = F x d = m x a x d = m x dv/dt x d = m x d(E/t)/dt x d

Daqui se pode ver que aumentando (E), o espaço percorrido pelo pistão, ou seja, o curso, se aumenta o binário. [;)]

É claro que existem muitos outros factores em jogo, quer dinâmicos, quer termodinâmicos, quer de escoamento de fluídos, quer de resistência dos materiais; e até de ruído.
 
MadDragon disse:
O motor diesel não é um motor rotativo por defeito (ou feitio), e não o é porque o motor diesel tem a "preguiça" de enviar os gases da combustão para fora dos cilindros, daí que a rotação nunca possa ser muito elevada.
Se bem percebi a tua pergunta, sugeres que após o regime de potência máxima, os diesel perdem cerca de 50% do binário.
O que é certo é que isso acontece em qualquer motor (regra geral).
O binário com o aumento de rotação perde-se bastante.

Um exemplo prático é tu começares por dar palmadas valentes nas costas a um tipo, dando uma a cada segundo. Ele até chora...

Com o passar do tempo vais aumentando a frequência de palmadas.
O que acontece é que o tipo vai sentir mais palmadinhas nas costas, mas a dor dele não será tão grande dado que tu não consegues dar um grande número de palmadinhas nas costas com a mesma força que fizeste dantes.

No primeiro caso tinhas muito binário.
No segundo caso tinhas potência.
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O SRLA agora deu-te uma abada. [:D][:D]

Tou a ver que tenho que te explicar porque é que as duas curvas caem, e o conceito de ciclo teórico.
 
Deve fazer início de sessão ou registar-se para responder aqui.
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