Coletor Admissão N20XF (Roletado)

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Rafaelo
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Coletor Admissão N20XF (Roletado)

Mensagem não lida por Rafaelo » 21 Jun 2013, 18:18

pessoal, como a maioria que frequenta essa sessão já sabe, estou fazendo o estudo técnico do motor N20XF que possuo e hoje vai ser o coletor de admissão que muitos tem duvidas se realmente o coletor pro ser de "plástico serve" pois é, quem é leigo ou ate alguns ignorantes(sabem que estão errados e continuam achando que estão certos) pensam assim infelizmente.

porem hoje vamos desmistificar isso. é uma "injustiça" contra a eng. de motores pensar dessa forma, agindo assim a pessoa simplesmente acaba matando todos os conceitos da física/química atrás disso ah muito mais que um coletor feito de "plástico". que alias nem é de plástico, plástico é genérico.


vamos pra parte mais legal dele. seus benefícios,curiosidade,etc:

Material Fabricação
PA66-30GF esse é o código do material usado nesse coletor e na maioria dos coletores "plástico" como falei cima, de plástico ele não tem nada. é um composto de dois polímeros 6.6 vem da PA poliamida ou seja nylon66. o coletor é feito de nylon66 e com 30% e reforçado com fibra de vidro. o nylon66 tem alta resistência mecânica e excelente resistência química, tudo que um coletor admissão precisa. vide a fonte nylon66 abaixo.

*Filler / Reinforcement Glass Fiber Reinforcement, 30% Filler by Weight: em sua composição esta misturado 30% de fibra de vidro ao seu peso, essa fibra serve como retardante de fogo e rigidez a peça.
*Features: Flame Retardant - nao pega fogo! motivos óbvio seu aplicação em um motor.
*Processing Method: Injection Molding - o produto é injetado em uma maquina como comento abaixo... sua produção é altíssima comparado o alumínio de fundição.
*Heat Deflection Temperature - suporta ate 230°C entrando na area de derretimento...
*Melt Temperature 275-300 °C - derrete >275°C

fonte técnica do composto:
http://polymerik.pp.fi/pdf/RTP-PA6630GFFR0BLK.pdf
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nylon_66

codigo do material que é feito PA66-30GF, o coletor e seu codigo GM 93.339.037
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ou seja escolheram um composto moderno e muito apropriado pra aplicação exigida(calor,químico,rigidez) nada de plástico de bacia :smt023



Sistema Injetor a Frio
o sistema de injetor desse coletor é diferente de todos os outros coletor que conhecemos, inclusive do seu antecessor alumínio. nesse coletor é injetor a frio MPFI, isso mesmo. 4 bicos injetores um pra cada cilindro no momento que a bomba injeta o combustível(gasolina) a eficiência é muito ampla assim. dessa forma cada cilindro recebe a mesma quantidade e de forma igual. então ao dar a partida o ciclo completo(720°) já vai estar carregado de combustível. partidas ultra rápidas dessa forma. sem falar na economia, ele injeta menos combustível e tempo que o convencional... se repararem ela vai no pé da válvula. no antigo coletores escorria pelas paredes do coletor oque resultava em desperdício e falta de eficiência.
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mangueira divisória da partida frio.
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Juntas "Onboard"
as juntas desse coletor sao reutilizáveis, infinitas como queiram. toda vez que se tira um coletor antigo precisa se trocar a junta. essas nao... é so colocar o coletor quantos vezes quiser sem precisar comprar novas juntas(coletor e TB).
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TB(Corpo Acelerador)
a TB desse coletor é do mesmo diametro que o antecessor 63.5mm - 2,5"
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Fixação
o coletor agora conta com parafusos, não é mais utilizado prisioneiros. reparem no anel de forço em cada parafuso M8
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centralizador, essa peça nada mais é um centralizador quando se colocar o coletor. como não tem mais prisioneiros e sim parafusos, ficaria difícil "acertar o buraco", com essa saliência ela encaixa no cabeçote facilitando a montagem da peça.
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Parede Interna Dutos
um dos benefícios desses coletores de plástico injetados(não fundido) é que sua alma(interior) é lisa, sem marca da fundição de areia como no antigo alumínio. baixo falo dos benefícios disso que são muitos. reparem como todos os cilindro estao equalizados na mesma altura... diferente também do antigo alumínio que avia uma pequena variação no tamanho.
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obs: os dutos desse coletor são de 34mm, e o diâmetro da porta do cabeçote N20XF são 36mm.
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o duto começa retangular e vai virando circular ate a saida. reparem na peça que eu achei no começo que fosse um swirl, é apena parte da fabricaçao do coletor nada demais.
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Plenum e Dutos
visivelmente se nota isso. reparem no plenum desse coletor como é bem grande em relação ao de alumínio. o plenum é essa área horizontal que junta os dutos nele e conecta a borboleta de aceleração. tanto é que ela é mais larga que o antigo, abaixo falo mais sobre plenum. os dutos estao curvados como um "C" a função disso tb explico abaixo na parte técnica.
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Fabricante
só por curiosidade o fabricante é a Visteon. http://en.wikipedia.org/wiki/Visteon
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esses são os principais benefícios desse coletor moderno. outra diferença é o peso, não chega ser um beneficio pq a diferença é insignificante tanto é que não entrou na lista acima. outro fator por ele ser de plástico é pelo custo, nao tem custo de fundição(alumínio) e sim de extrusão(injetora) sai uma fração do custo do antigo.



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agora falaremos a parte da engenharia de motores, os principais ganho desse coletor que é tendência quando se fala motores de veículos de "passeio" a utilização desses coletor plástico.

benefícios técnico:

Aumento da Eficiência Volumétrica - VE
alguns não conhece esse termo,outros conhecem e já ouviram falar que motores estão cada vez mais eficientes. pois bem, é verdade. um dos melhoramentos desse motor é justamente essa Eficiência Volumétrica, como o próprio nome esta dizendo é melhorar a volumetria de um motor na aspiração(menos combustível). como se faz isso? uma das técnica é que falei acima, segue a lista:

-Dutos lisos: como os dutos estão lisos não existe resistência mecânica(do fluido ar) ou seja o ar flui com maior facilidade dentro dos dutos, criando menos turbulência, isso no MPFI não ajuda. então quanto mais liso melhor, o motor em alto giro cria um arrasto muito grande, sem resistência do ar acaba gerando mais potencia em alta rpm na faixa potencia. em baixa rpm o torque se mantém mais linear justamente pq o ar é aspirado mais rápido...

-Duto curvado em perfil C: o duto em formato de "C" é um padrão em motores urbano, esse tipo de formado aumenta a estabilidade do vácuo em baixa rpm, proporcionando um torque mais linear.

-Plenum "maior": o plenum nada mais é que um reservatório de vácuo, isso tem vários objetivos, aumentar a estabilidade da lenta, deixar o torque mais linear e desde muito cedo 1500 rpm ja aumentar bastante a curva de torque, e principalmente criar o efeito Helmholtz Resonance abaixo falo que é isso. já da pra imaginarem né :) então quanto maior for a "sala" maior será a a reserva de vácuo. e isso em baixas velocidade(rpm) é determinante entre ter um motor de lenta instável(fase fria) ou ter um motor de lenta super estável(fase fria), entre outros recursos.

-Material Flexível: o "plástico" genericamente falando é mais flexível que alumínio não é mesmo? então. esse é a função que se utiliza na lei de Helmholtz. a criação de uma ressonância de alta frequência. com o alumínio dificilmente acontece isso, por vários motivos um deles é pq parede grossa, e a outra é de alumínio rígido que não vibra nessas condições... os engenheiros utilizaram do efeito Helmholtz criando uma ressonância interna do plenum, essa ressonância é audível e mecanicamente sentida... é so colocar a mão no coletor e acelerar, vai notar vibrar... isso é o efeito Helmholtz em ação. boa parte da vibração vem quando o ar em movimento bate contra a parede da porta da valvula ADM do cabeçote criando uma onda vibracional que reverbera por todo o coletor... em alta rpm não acontece pq a válvula fica praticamente "sempre aberta" dae o ar entra com maior facilidade.

qual o beneficio? ressonância interna aumenta a eficiência volumétrica, nao é atoa que temos caixa de som, instrumentos musicais de madeira e não de alumínio :lol: esse efeito faz deixar a mistura mais homogenia, deixa a lenta mais estável, o torque vem mais cedo e com maior linearidade ate o corte. esse efeito so ocorre ate 0 até +-3500 rpm. quem ja nao viu nos motores novos a linha de torque mais reta possível desde a lenta quase? vem disso ae, não só disso. vem do coletor e comando variável tb.


resumo:
o coletor de alumínio não produz nada disso que falei e que vimos,ate pq esse novo foi feito pra arrumar isso rsrsrsr. as diferenças são essas, nao é apenas um "coletor de plástico" tem muito mais coisa atrás. sua principal função é aumentar a eficiência volumétrica(menos combustível,mais potencia,mais torque,maior estabilidade)

vale apena colocar ele em MPFI especialmente no cabeçote N20XF onde é original. se lembrar de algo vou atualizando.
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Re: Coletor Admissão N20XF (Roletado)

Mensagem não lida por LeandroConstantino » 21 Jun 2013, 23:18

Belo post rafaelo!

Comentários rápidos: Vc fala que o efeito Swirl é turbulência espiral podemos dizer que tem um efeito parecido com um turbo claro salvo as proporções (pq se não a galera me bate aqui rss) fazendo o ar girar e assim entrando mais ar com menos arrasto não é mesmo?! Gostaria de saber qual seria a faixa de calor esse coletor pode suportar?
Pergunto isso pois se fizesse um coletor de "plastico" para o escape, digamos um 4X1, acredito que os gases sairiam também mais rápido pois não encontrariam praticamente resistência nem uma.

Gostaria que vc falasse depois tambem da flauta deste coletor, sobre as diferenças para o coletor de alumínio.

edit feito por (Rafaelo):
Leandro desconsidere oque eu disse sobre o efeito Swirl. hoje olhei o coletor com mais cuidado e nao por fotos antigas como fiz (erro meu), esse ressalto não tem relação alguma pra provocar rotação do ar, ate pq simulei no computador e nao apresentou nada! então eu fui la tirar o coletor pra por a prova realmente oque era esse ressalto.... eu que me baseie pela foto. na verdade isso é apenas um ressalto do processo da fabricação da peça. nada de mais :smt023

outro edit foi no material do coletor, já atualizei também. e também no diâmetro do coletor que é de 34mm

desculpem pelos erros acontece :)


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Re: Coletor Admissão N20XF (Roletado)

Mensagem não lida por lc_ss » 21 Jun 2013, 23:32

Parabéns pelo trabalho Rafaelo! Colocou na ponta do lápis o que já se imaginava desses coletores. Não é questão de tendência nem só de custo mas bem como de eficiência. Um coletor desse faz a diferença, seja como no meu caso tendo um carro pro dia a dia ou pra quem procura uma preparação aspirada pro nosso Monza.

Parabéns mais uma vez! Mais um tópico que será repetido por outros clubes de GM que utilizam os motores Família 2 com certeza!

Luis Carlos
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Re: Coletor Admissão N20XF (Roletado)

Mensagem não lida por Rafaelo » 22 Jun 2013, 00:19

vlw Luis, isso nao é só pra mim, é pra todos. tenho conhecimento, equipamento, e as peças pq nao fazer a analise técnica... tanto é que uma delas configuração tecnica comando N20XF te servei e esta servindo como base original. muita gente assim como eu quer saber como isso funciona.

voces perguntam pq nao tem coletor de plastico em motores esportivos? é bem simples. pq o cliente nao quer ter um coletor de plastico em um carro de 1milhao de reais(preconceito total) e a parte tecnica é pq sao motores de alto giro nao faz necessidade disso. nem coletor variável. onde nao tem efeito esses coletores ressonadores de plastico... é mesma coisa que pegar um motor de moto e querer torque rsrsrs. nao é atoa que 95% dos motores hoje sao com ele.

vlw Leandro, parecido, porem a turbina nao foi feita pra esse propósito "girar o ar" caso aconteça é devido a característica da peça. se notar ela é mais grossa na entrada e fina na saida.... ela na verdade é um compressor. talvez crie um turbulência nao sei te dizer ao certo.

Leandro, agora que coloquei as informações do material do coletor, de uma lida acima, o coletor não chega nem perto de 230°C esse composto esta folgado pra um motor que nao gera mais de 120°C

temos que lembrar a transferência térmica. motor so produz calor ate 110°C temperatura da agua do motor. então o motor fica ate nessa temperatura como vemos é baixa pra esse polímero.
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Re: Coletor Admissão N20XF (Roletado)

Mensagem não lida por coy » 22 Jun 2013, 02:16

Otimo topico, parabéns Rafaelo.
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Re: Coletor Admissão N20XF (Roletado)

Mensagem não lida por Rafaelo » 22 Jun 2013, 11:39

vlw coy, pensei que iria resumir por ser apenas um coletor, mais puxei pro lado mais tecnico pro pessoal gosta de eng assim como eu.
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Re: Coletor Admissão N20XF (Roletado)

Mensagem não lida por cristianoe » 23 Jun 2013, 12:40

Muito bom mesmo Rafaelo, tirou muitas dúvidas que tinha a respeito deste coletor, como certeza irei colocar um desses no meu novo cabeçote roletado do Hi-Tech, esse coletor de admissão suportaria um turbo? Pelo fato da pressão?

Parabéns...
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Re: Coletor Admissão N20XF (Roletado)

Mensagem não lida por Rafaelo » 23 Jun 2013, 13:09

obrigado Cristiano, como tinha te prometido ae esta, mais completo. passar isso por MP seria impossível e egoísmo de minha parte tb :smt023

depende, ele ate 0.8 de pressão suporta, tem estrutura pra isso, ele é muito resistente, como disse não é um simples coletor de plástico. agora tem um porem, já pressurizei o coletor e o sensor MAP original não foi feito pra receber pressão positiva, nao tecnicamente falando, e sim eletronicamente. ele so lê ate 150kpa ou seja so funcionaria com turbos ate 0.5 de pressão.

se for um motor com uma taxa 11.5:1 esses 0.5 de pressão faz um belo estrago. agora se a pessoa gosta do espirro esqueça pq não é pra ela isso.
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