Coletor tubular para civic VTi

Coletor tubular equalizado, pulsativo, para turbo construído em aço carbono e soldado pelo processo TIG, para Civic VTi, colocando o turbo com a boca para frente.

Uma das principais peças de adaptação para o sistema de turbo em um motor é o coletor de escapamento. A sobre alimentação por turbo gera muita potência extra, mesmo quando o sistema é básico, com peças bem simples. Por isso a maioria dos coletores para turbo possuem desenho um tanto quanto rudimentar, levando em conta apenas o espaço que ocupam dentro do cofre do motor e sua facilidade de adaptação no carro. 

Entretanto, quando a questão é otimizar os resultados, assim como num aspirado o formato do coletor de escape se torna importante também no carro turbo.

Parâmetros como o diâmetro dos dutos, seu comprimento, sua equalização e até mesmo o seu desenho passam a ter importância. A teoria de escape para motores a combustão é relativamente complexa e exige uma série de análises em cada caso, mas existem alguns princípios que podem ser observados para a construção de um bom coletor de escape para turbo:

Diâmetro dos tubos: Está mais diretamente relacionado com a potência unitária por cilindro do que com a cilindrada unitária. Isso porque independentemente do torque (diretamente afetado pela cilindrada) os dutos precisarão ser suficientemente largos para escoar todo o gás de escape gerado em um determinado período, não importando se esse gás advém da revolução de um pistão de 500 cc a 6000 RPM ou de um pistão de 250 cc a 12 000 RPM. A passagem de gás por minuto será praticamente a mesma, necessitando do mesmo espaço para escoar.

Comprimento dos tubos: Esta variável está relacionada a mais de um fator. Quanto mais longo o coletor, mais inércia você tem nos gases, o que promove um melhor esvaziamento dos gases queimados de dentro da câmara de combustão e consequentemente um maior enchimento dos cilindros no próximo ciclo, o que aumenta o torque e consequentemente também a potência. Porém se o coletor for longo e largo demais para a potência gerada, existe o risco de os gases perderem temperatura no trajeto, perdendo também velocidade, o que gera o efeito oposto, além de oferecer menos energia para revolucionar o turbo compressor. E o comprimento dos dutos também está relacionado com o "pulse tuning" ou sintonização do coletor.

Pulse tuning: Os movimentos de abertura e fechamento das válvulas de escape geram ondas de energia no fluxo de gás queimado, da mesma forma que as ondas criadas em um rio que escoa lentamente em direção ao mar, por uma pedra que você atira em sua superfície. Assim como em um rio, no escape de um carro você tem esses dois fenômenos: O fluxo dos gases, que procura o caminho que oferece menor resistência (no escape o gás flui do volume com maior para o de menor pressão) e as ondas que se movimentam muito mais rápido e carregam consigo apenas energia e não massa. No escape, essas ondas são chamadas "pulsos" e esses pulsos se movimentam em diferentes velocidades, dependendo de diversos fatores como por exemplo a densidade do meio. No escape, esses pulsos se movimentam na velocidade do som e o objetivo de sintonizar, é fazer com que esses pulsos, após percorrerem todo o duto de escape, ao inverterem seu sentido e retrocederem pelo duto, encontrem a válvula de escape fechada, de forma que a energia do pulso não traga nem um resquício de massa de gás de escape de volta para o cilindro, da mesma forma que as ondas do mar trazem de volta a beira a prancha quebrada de um surfista.

Coletor pulsativo: O termo coletor "pulsativo" advém desse fenômeno. Ele trabalha em conjunto com uma carcaça quente de turbo dividida em duas partes, aproveitando assim a ordenação dos  pulsos do motor de acordo com a sua ordem de ignição, evitando que os pulsos de um cilindro anulem o outro após a junção dos quatro cilindros (ou quantos forem) no coletor e aproveitando esses pulsos como energia extra para fazer com que o turbo reaja mais rápido ao fluxo de gases, melhorando a "pegada" do turbo em motores com válvula wastegate e até mesmo aumentando a pressão máxima em motores diesel ou com pressão total.

Equalização dos dutos: É importante que um coletor de alta performance seja o mais próximo possível da equalização em seu volume de dutos, seja por causa da sua sintonização, onde um duto menor que outro pode resultar que o pulso faça um caminho mais curto, encontrando a válvula de escape desse cilindro ainda aberta e gerando com isso um cilindro que admite um pouco menos do que os outros, ou seja pelo próprio fluxo da massa de gás, que gerando menos inércia também fará com que o motor tenha menor exaustão nesse cilindro e consequentemente menor enchimento.

Desenho do coletor: Tão importante como a equalização para o fluxo dos gases, está o desenho do coletor. Os pulsos percorrem a mesma distância independentemente do caminho, mas o fluxo de gás não. Cada curva aumenta a perda de carga da massa de gás e com isso caem sua velocidade e temperatura e aumenta a força que o cilindro correspondente a esse duto tem de fazer para expulsar os gases por esse caminho. Assim, não adianta apenas fazer um desenho em que todos os dutos do coletor tenham o mesmo volume, é preciso também tentar equalizar ao máximo possível o número de curvas e seus ângulos, para que todos os cilindros tenham o mesmo enchimento.

Outras questões relevantes: Além do desempenho da peça em relação ao motor, é importante também lembrar da praticidade. O coletor tem que caber no cofre, ou de nada adianta toda essa teoria. Além disso, ele não pode interferir com certas peças como fios, chicotes, mangueiras, reservatórios ou quaisquer peças de plástico que venham a derreter ou ser danificadas pelo intenso calor gerado pelo coletor.

A resistência da peça também é imprescindível, afinal um coletor artesanal é um investimento razoável e dele se espera uma certa  robustez e durabilidade que viabilizem o gasto com essa peça. E o coletor sofre com ciclos bastante radicais de calor, podendo variar em poucos minutos entre temperaturas de 0 ou menos, até quase 1000 graus celsius. Tudo isso é agravado pelas vibrações do motor e o peso do turbo, válvulas, cano de escape e pressurização e tudo mais que vier a ficar preso nele.

Portanto é importante também que o coletor seja não só bem soldado, como também estruturado de forma inteligente, para que não venha a rachar e fazer com que o motor perca pressão de turbo, ou pior ainda, quebrar e o carro perder as peças pelo caminho. Pode parecer engraçado ou ridículo, mas esse problema é relativamente comum em coletores tubulares que não são bem projetados.

Depois de todos esses detalhes vistos e levados em conta, o motor do carro com coletor tubular equalizado emite um som muito mais "redondo",  e com menos daquele assobio característico de motores turbo, que impede que se ouça o som do motor. O som fica mais parecido com o de um motor aspirado. Além disso a pegada do turbo fica mais rápida, permitindo que se possa em certos casos até instalar um turbo de carcaça quente maior (o que resulta em mais potência) e manter a dirigibilidade igual ou até melhor. E além de tudo isso, se é que num caso desses tem relevância, o motor fica até mesmo mais econômico!