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Como fazer para a S10 turbo-diesel deixar as pickups de 6 cilindros comendo poeira? Até que pressão do turbo seu motor aguenta sem maiores problemas?

Júnior
juliars@cpovo.net
Porto Alegre, RS

Pretendo adquirir uma pickup S10 diesel e gostaria de saber se é possível adaptar o intercooler da F1000 HSD em seu sistema de turbo, já que o motor é o mesmo (Maxion). Seria preciso trocar o turbo também? Quais regulagens seriam necessárias? Que benefício traria? Porque a nova Ranger turbodiesel não apresenta desempenho tão superior em relação ao S10 quanto faria supor os 20 cv a mais que possui? Seria devido à adoção de uma relação de transmissão longa demais, como ocorria com o modelo XL 2.3?

Armando Akira Fusse
armando@laser.com.br
Avaré, SP

A preparação de um motor diesel tem fatores complicadores que não se apresentam nos motores de ciclo Otto (a gasolina e álcool). O regime de rotações de um motor diesel é limitado pelas características do ciclo de queima do motor. A queima ocorre durante a descida do pistão, e não em um curto espaço de tempo como nos motores a álcool e gasolina, pois o diesel explode por pressão e não por causa da centelha (faísca) das velas (clique aqui para saber mais)

O regime de giros é, portanto, limitado à rotação em que o pistão não termine sua descida antes de finalizada a queima do combustível. Em caso contrário seria exercida uma força contrária a rotação do motor, extremamente prejudicial ao desempenho. Daí o problema na preparação de um motor diesel, pois venenos que envolvam troca de comando, aumento de válvulas, coletores ou qualquer outro componente que altere o regime de rotações original do motor vai entrar em conflito com o projeto original. O combustível passará a queimar também durante a subida do pistão, reduzindo a potência e danificando o motor.

As curvas de potência (as mais altas) e de torque estimadas para o S10 turbodiesel original (em azul), com intercooler (em verde) e com aumento de pressão e intercooler (em vermelho)

A alternativa são os venenos que não alteram o regime de rotações original. Entre eles se enquadra a sobrealimentação, por turbo ou compressor, sendo o turbo a melhor opção neste caso -- por isso é tão utilizado pelos fabricantes em motores diesel. Preparações que modificam o regime de rotações são também possíveis, mas envolvem um grau de tecnologia bem maior e requerem quase o reprojeto do motor.

Em modelos turbodiesel não equipados com intercooler, como o S10 TD, a adição deste equipamento mostra-se uma ótima opção para aumentar a potência. Resfria o ar comprimido pelo turbo, o que aumenta sua densidade e permite a admissão de maior quantidade de oxigênio. Mais combustível é então queimado a cada ciclo, com benefícios à potência e ao torque. Mas é necessário regular a bomba injetora para aumentar a quantidade de diesel injetado, senão o oxigênio extra não será aproveitado para a queima e o motor ficará desregulado. A instalação do intercooler e a regulagem da bomba são operações simples e podem ser feitas em qualquer loja especializada em turbo para motores diesel.

O S10 turbodiesel pode ganhar desempenho, mas para superar pickups de 6 cilindros é melhor trocá-lo pela versão V6 ou por um Silverado

O aumento da pressão de operação do turbo é também simples de fazer e surte resultados ainda melhores se aliado ao intercooler. O motor diesel não corre o risco de a queima do combustível se iniciar antes da centelha da vela, a chamada detonação ou "batida de pino", já que nem possui velas. Como se diz, é um motor que vem de fábrica batendo pino. A pressão máxima a que se pode levar o turbo em um diesel é, então, a máxima pressão a que o motor pode resistir sem quebrar ou ter a vida útil drasticamente reduzida.

No aumento de pressão, como na adaptação do intercooler, a única regulagem necessária é o incremento da quantidade de diesel injetada. Em casos extremos pode-se reforçar o motor e adequar o escapamento, bem como trocar o turbo por um maior (que permitiria maior pressão sem desgaste elevado), mas estes procedimentos só são necessários se a pressão do turbo for majorada em mais de 80%.

Simulamos o S10 TD apenas com a adição de intercooler, e com aumento de 0,4 kg/cm² na pressão de operação do turbo associado à adição de intercooler. Este é o desempenho esperado:

	Original	Intercooler	Intercooler e maior pressão
Potência máxima	95 cv	105 cv	124 cv
Rotação de potência máxima	3800 rpm	3800 rpm	3800 rpm
Velocidade máxima	148 km/h	153 km/h	162 km/h
Rotação à velocidade máxima	3505 rpm	3620 rpm	3835 rpm
Aceleração de 0 a 100 km/h	17,5 s	15,9 s	13,4 s
Torque máximo	22,4 mkgf	24,7 mkgf	29,3 mkgf
Rotação de torque máximo	1800 rpm	1800 rpm	1800 rpm
Alteração recomendada na relação de transmissão	-	4,7 % mais curto	0,9 % mais longo
Aumento recomendado na injeção de combustível	-	8,3 %	33,3 %
Aceleração longitudinal no interior do veículo	0,35 g	0,39 g	0,46 g

A margem de erro é de 5% (para cima ou para baixo), considerando-se instalação bem-feita. Calculamos a aceleração de 0 a 100 km/h e a aceleração longitudinal máxima (sentida no interior do veículo) a partir da eficiência de transmissão de potência ao solo do carro original. Para atingir os resultados estimados pode ser necessária a recalibragem da suspensão, reforços no monobloco e/ou o emprego de pneus mais largos. A velocidade máxima estimada só será atingida com o ajuste recomendado da relação final de transmissão. Os resultados de velocidade são para velocidade real, sem considerar eventual erro do velocímetro. A rotação à velocidade máxima é calculada considerando a relação atual de transmissão.

Algoritmo de simulação de preparação de motores desenvolvido pelo consultor
Iran Cartaxo, de Brasília, DF.

Com a adição do intercooler e a devida regulagem o S10 terá um aumento de potência de 15 cv. Mesmo assim não alcançará o Ranger turbodiesel, que sofreu outras alterações no motor responsáveis pelos 5 cv adicionais. Se a potência do S10 alcançasse 115 cv (valor obtido pelo motor utilizado pela Ford, no F1000 HSD e no Ranger), o pickup Chevrolet deveria chegar a uma velocidade máxima de 158 km/h e fazer de 0 a 100 km/h em 14,4 segundos. A diferença entre esta velocidade e os 153 km/h da Ranger turbodiesel (dado de fábrica) pode ser causada por maior área frontal ou pior coeficiente aerodinâmico (Cx) que o Ranger eventualmente possa apresentar.

Para o S10 TD alcançar os 162 cv do Ranger V6 ou os 180 cv do S10 V6, ou ainda uma potência que lhe permita superar o desempenho dos Silverado a gasolina (138 cv), turbodiesel (168 cv) e o F1000 a gasolina (148 cv), será necessário um aumento de pressão do turbo de mais de 100%. Isso requer grandes alterações no motor, escapamento, bomba injetora, transmissão e outros componentes para obter um conjunto equilibrado e confiável. Não será fácil encontrar uma oficina disposta a tal serviço e a relação custo-benefício certamente não compensa.

Seria muito mais coerente trocar o S10 por um Silverado TD, para manter o diesel como combustível, ou por um dos demais modelos citados. Se a escolha for o S10 V6, já está pronta a receita de preparação (clique aqui para ler) que lhe permitirá deixar bem para trás qualquer pickup de 6 cilindros do mercado.