[Técnica] 4A-GE: Preparação de Motor N/A

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apardal
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[Técnica] 4A-GE: Preparação de Motor N/A

Mensagem por apardal »

115cv - 134cv
Este é o intervalo de cavalagem que todos os 4A-GE's têm por esse mundo fora. As versões catalizadas com com medidor de massa de ar (MAF e T-VIS) produzem 115 cv e são mais comuns nos Estados Unidos. As versões com MAP (Manifold Absolute Pressure) são mais comuns no nosso país, produzindo 124 cv. Este motor equipou vários modelos da Toyota. As versões sem T-VIS produzem cerca de 130 cv com sensor MAP.

140cv - 150cv
Supondo que o motor está de saúde e a debitar os cavalos que é suposto, em condições normais, para chegar a estas cavalagens, modificações externas são suficientes. Escape completo, admissão de ar frio e óleo 100% sintético são exemplos.

Com estas modificações, poderá ganhar-se cerca de 10 cv sobre a potência de partida. Mais que isso e já será necessário mexer nas árvores de cames.
Para a marca dos 150 cv, será necessário optar por umas cames na casa dos 256º de duração. Se estiverem bem afinadas, fazem ralenti da mesma forma que um par de cames de origem.

Chips de potência para a ECU também podem ajudar um pouco mas é necessário procurar bem por essa internet fora... (e é cada vez mais dificil de encontrar, tendo em conta que são poucas as marcas que os fabricam)

150cv - 160cv
A duração das cames de origem é de 240º que é normal para um motor Twin-Cam. Para passar dos 150 cv, será necessário uma duração de cames na casa dos 264º. Estas cames são o que se considera um limite razoável para manter a ECU de origem ainda com um bom compromisso. É muito difícil chegar aos 160 cv com a ECU de origem. Pode optar-se por uma ECU programável ou por um chip ou uma piggy back (por exemplo SAFC) mas é uma solução que limita possibilidade de evolução.

Com uma ECU programável, pode escolher-se a duração de cames que se quiser. Por isso, para assegurar uma potência que ronde os 160 cv, é conveniente escolher umas árvores de cames que rondem os 272 graus de duração.

De notar que a partir dos 260º de duração, pode ser benéfico retirar o T-VIS. Com cames até esta duração, beneficiam-se as baixas rotações (< 4,400rpm) mas este efeito desaparece com cames maiores.

Os 150-160cv é também o ponto onde se torna necessário fazer algum trabalho na cabeça. Por sorte, não há muito a fazer na cabeça do 4A-GE, mas vale a pena fazer algumas coisas se tivermos a cabeça desmontada e melhorarmos a capacidade de escoamento para potências até 180-190cv. Existem 4 áreas que necessitam de alguma atenção na cabeça do motor:

A área imediatamente acima das sedes das válvulas, a câmara de combustão, as portas de admissão e escape e as sedes de válvulas e válvulas propriamente ditas.
- a área acima das sedes das válvulas é demasiado paralela e deverá ser um pouco afunilada para criar um pouco de efeito venturi.
- a câmara de combustão tem várias arestas que necessitam de ser arredondadas para evitar a pré-ignição.
- as portas de admissão e escape são bastante boas de origem, mas são muito grandes no big port e muito pequenas no small port. O small port é fácil de tornar maior, mas reduzir o big port já não é fácil... e não vale a pena tentar. Basta limpar as arestas vivas.
- as válvulas e sedes beneficiam bastante dum trabalho de três ou mesmo cinco ângulos, feito num bom torneiro mecânico.

Muitas oficinas deixam as portas com um acabamento polido, que não é a forma correcta de o fazer.

160cv - 170cv
Já se começa a produzir uma potência considerável. A partir deste ponto, é para esquecer passar o carro na inspecção.

Já se torna necessário utilizar árvores de cames de 288º de duração e começar a pensar em modificar o bloco. Também o colector de admissão de origem chega ao seu limite e é aqui que as alterações começam a ficar dispendiosas.

O trabalho de cabeça que se referiu na fase anterior serve para esta evolução. Então para passar a fasquia dos 150-160cv será necessário aumentar a compressão. Há duas maneiras de fazer isto. Ou se rectifica a cabeça, ou se investe em pistons novos. Os pistons de origem servem bem para potências até aos 160cv, mas muito mais que isso e recomenda-se a utilização de bons pistons como os Wiseco. Pelo menos uma compressão de 10.5:1, recomendando-se 11:1 com gasolina boa para não nos preocuparmos muito com a detonação.
Os parafusos das bielas de origem fazem bem até 170cv mas a partir daí convém trocá-los pelo melhor que se conseguir arranjar, algo como os parafusos ARP.

Também será necessário atingir rotações na casa das 8000-8500 rpm.

O colector de admissão de origem é um problema mas se um indivíduo for desenrascado, consegue fazer um colector ao estilo de uns Webber duplos de forma económica. Para os corpos de admissão, pode pegar-se nuns carburadores velhos (45mm), abrir-lhes o interior e fazer uns ITB's por pouco dinheiro.

Também se pode arranjar um par de Webber 45mm a funcionar e converter para carburação, mas recomenda-se a utilização de injecção electrónica para um controlo absoluto nos mapas de injecção e ignição.

170cv - 180cv
Até aqui há poucas diferenças entre um small port e um big port. Não é preciso fazer muito mais trabalho do que o referido na fase anterior, talvez trocar as árvores de cames para uma duração de 304º.

180cv - 190cv
Definitivamente 304º de duração e começa a ser necessário tomar atenção ao comprimento do colector de admissão. Aqui chega-se ao limite de potência que um small port (red top sem T-VIS) com algum trabalho nas portas de admissão e escape pode debitar.

190cv - 200cv
Limite das cames de 304º. Compressão para 11:1 ou mais. Válvulas de origem também já não permitem mais escoamento. A partir daqui será necessário trocá-las por maiores.

O colector de admissão de origem, se mantido, atingiu também o seu limite. 200 cv é o limite deste motor ainda com bastantes peças stock. É necessário levar o motor a rotações na casa das 9000 para chegar aos 200 cv. Se construído como deve ser, ainda é motor para ser conduzido na estrada.

200cv - 220cv
A partir dos 200 cv, o 4A-GE torna-se num motor que necessita de muita atenção ao detalhe. É um ponto em que se começa a gastar muito dinheiro para melhoramentos cada vez menos significativos. Por isso se se procura mesmo o topo, tem que gastar o dinheiro extra.

Não há muita gente a conseguir estas cavalagens e por isso começa a escassear a informação. A partir dos 170 cv são as pequenas afinações que contam para a obtenção da potência desejada.

Cames de 310º com lift na casa dos 9mm são necessárias por isso há que começar a pensar em trocar as touches de origem para uma solução (shim underbucket). Isto acontece porque a maior duração das cames começa a fazer com que o lóbulo comece a tocar no limite da pastilha (shim) provocando desgaste e podendo até fazer saltar a pastilha do lugar, resultando em danos catastróficos para o motor.

Estes kits são caros, assim como os kits de válvulas maiores. As válvulas do 7MGTE Supra são identicas (apesar de mais curtas 2mm) às que a TRD aplica nos kits para o 4A-GE e podem ser obtidas a preços muito mais acessíveis. No entanto, para aplicações em motores que produzam menos que 190 cavalos, o mais provável é perderem potência com válvulas maiores.

Existem dois tipos de cambota no 4A-GE. Existem os que possuem chumaceiras de 40mm (blue top) e os de 42mm (red top ou alguns blue tops de 2ª fase). A cambota "grande" pesa mais 700 gramas que a "pequena (11kg vs 11.7 kg) e até aos 200-220 cv é mais resistente, mas na prática há pouca diferença entre as duas.

O colector de escape de origem que era bom até aos 200 cv convém agora ser substituído por um decente. Por decente, quer dizer que convém preencher uma série de requisitos para que sejam bons, e não apenas razoáveis:
- Os 4 tubos do colector TÊM que ter comprimento idêntico com tolerâncias de +/- 6mm.
- Os tubos não devem ter as curvas com modificação na secção.
- Os 4 tubos têm que ir para o colector na mesma sequência da ordem de faísca do motor (1-3-4-2).
- O colector tem que ter à volta de 60mm de diâmetro. Muitos colectores têm 50mm mas já não é suficiente para esta gama de potência.

220cv - 240cv
Poupem uma série de trabalho e dinheiro e comprem um motor usado da Formula Atlantic. Seriamente, isto são potências para grandes preparadores.

Até aos 220 cv, deverá ser usada a cambota pequena pois tem menor atrito nas capas das bielas e da cambota. É necessário passar as 10 000 rpm para chegar a esta potência portanto um equilíbrio cuidado dos componentes é necessário. Para chegar a estas potências frequentemente, é conveniente obter uma cambota forjada, se bem que são muito caras e muito raras.

Seria bom continuar com as bielas de origem com os parafusos ARP até aos 220 cv, mas decerto que a partir daqui um set da Carillo, Cunningham ou Crower é necessário. Convém que sejam mais leves que as originais para reduzir o peso interno. Os pistons Wiseco também já estão a passar o seu limite e algo de topo como uns Mahle também deverá ser €quacionado.

A bomba de óleo é um risco a estas rotações e a solução é comprar uma unidade da TRD.

320º de duração com lift acima dos 10mm é o necessário para estas potências. É um setup que praticamente não faz potência abaixo das 6000 rpm.

Soluções de cárter seco também se tornam necessárias e se for um trabalho bem feito o motor realizará mais potência em relação a um de cárter húmido.

240cv - 300cv
Se o orçamento fosse ilimitado, conseguir-se-ia retirar 260cv ou mais deste motor. Cambota com menos curso, aumentar o diâmetro dos pistons ao máximo, tentando manter os 1600cc's, bielas de titânio, válvulas pneumáticas e rotações na casa dos 15 000.

Ou então, 4A-GE stock, reduzir a compressão para 8.5:1, e TURBO para a frente. Provavelmente obter-se-ia mais potência por muito menos dinheiro.



Texto retirado de http://www.billzilla.org com a autorização de Bill Sherwood e traduzido por André Pardal


Text from http://www.billzilla.org with permission of Bill Sherwood. Translation by André Pardal
Última edição por apardal em 23 ago 2009, 00:42, editado 1 vez no total.

apardal
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Mensagem por apardal »

Agradeço ao Bill Sherwood por disponibilizar esta informação online e por permitir a sua reprodução aqui no nosso site.

My thanks to Bill Sherwood for enabling the access to this kind of precious information and allowing me to translate it to portuguese here on our site.

De referir que esta é uma transcrição de um texto criado pelo autor, baseada na experiência pessoal e que sendo a mecânica uma ciência sujeita às mais diversas variáveis, soluções iguais podem ter resultados diferentes em motores ditos iguais.

Absorvam esta informação da melhor maneira que vos for conveniente e vão-nos informando das vossas experiências e resultados.

(Recoloquei este post aqui pois acho que é informação relevante para todos os que querem enveredar pela preparação NA dos seus 4A-GE.)

Cumprimentos

crgod
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Mensagem por crgod »

Muito obrigado por este poste. Está fora de série.
O meu objectivo irá rondar os 160cv, pois quero que passe sempre as inspecções.
Muscle Celica TA22
Black Pearl AE86

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