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Project Cars

Força turbo: a preparação do motor da minha Chevrolet D-20 Custom, o Project Cars #241

Olá, caros amigos do FlatOut! Chegou a hora que tantos esperavam, vamos falar da parte mecânica da D20! Vou tentar sem bem direto no texto, pra conseguir abordar bastante coisa sem me estender demais.

Bom, minha D20 saiu de fábrica com o motor Maxion S4, um LSD (Low Speed Diesel) 4.0 de quatro-cilindros e aspirado com 92cv a 2.800rpm e cerca de 28kgfm a 1.600rpm. É um motor com curso bem longo (127 mm), com bastante torque desde as baixas rotações, tanto que foi e é até hoje usado em máquinas agrícolas. É um motor que trabalha com rotações bem baixas — a faixa vermelha dele começa em 2.800rpm e o corte é com 3.200rpm. Apesar de ser torcudo e ter força pra levar muito peso, os 92cv não empolgam muito na estrada.

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O câmbio é o Clark 2615B, cinco marchas, com a primeira pra trás e a quinta com relação direta 1:1. Na verdade é como se fosse um quatro-marchas com uma reduzida, em condições normais nem se usa a primeira, sai direto de segunda marcha, e na estrada com o diferencial original (3,15:1) a rotação é bem alta, a 120 km/h ela fica a cerca de 2.600rpm.

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Como curiosidade, esse câmbio também foi usado em máquinas agrícolas e caminhões ¾. É um conjunto muito bom pra trabalho e para força, literalmente tem motor de trator!

 

Turbodiesel

Como já tinha dito anteriormente, com 450.000 km o motor foi pra retífica, ainda na época que ela estava com meu pai, e já aproveitamos para turbinar a criança. A caminhonete mudou da água pro vinho, tanto na questão de desempenho quanto na questão de ruído — a turbina deixa o motor bem mais silencioso!

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O turbo escolhido foi um APL240 da Garrett, inicialmente com 0,8 bar de pressão. Nem foi mexido na injeção, apenas colocado o turbo.

 

Escape

Tempo depois, por algum motivo que não me lembro agora, seria necessário trocar o escape. Insisti para que meu pai mudasse pro escape da D20 turbo, que tinha três polegadas em vez de 2,5, além de um abafador menos restritivo, que daria diferença na potência.

Ele não acreditou muito mas acabou fazendo e só essa mudança no escape permitiu um aumento de 0,1 bar na pressão de trabalho do turbo, chegando agora a 0,9 bar. E assim ela ficou por um boooom tempo, nem meu pai nem o Zé mexeram em mais nada no motor.

 

Regulagem da bomba de combustível

Quando peguei ela, de início não mexi em nada também. Rodei uns seis meses assim, mas pegava uns 300km de pista todo fim de semana e o desempenho não estava me agradando.

Por conta da relação final curta, ela mantinha bem a velocidade, mas em ultrapassagens deixava a desejar — não é fácil empurrar o peso da D20, aliás, é muito peso: considerando passageiros, tanque cheio, caixa de ferramentas, som e tudo mais, são 2,5 toneladas medidas na balança!

Solução? Abrir um pouquinho a bomba que ainda estava com a regulagem original. Pedi pro mecânico abrir, e na primeira saída da oficina já notei ela bem diferente, muito mais arisca, e largando fumaça preta quando pisava de uma vez. Acho que tava poluindo mais que VW diesel.

Beleza. Peguei a estrada e pisei pra ver como tinha ficado a pressão do turbo. Foi a coisa mais linda ver o ponteiro passar do fim da escala, que era 1 bar. Não foi tão lindo quando ele não voltou mais pro começo da escala, estourei o manômetro. Foi aí que troquei pelo de 2 bar que comentei no post passado.

 

Difusor

Sempre achei legal o ronco de um turbodiesel com escape direto, mas como eu disse, pegava 300 km de estrada por semana, andando a 120km/h e com diferencial curto. Sem chances de um escape direto. Mas pesquisando por aí achei o tal difusor elétrico, que foi a solução dos meus problemas.

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Não reparem na sujeira

No toque de um botão mudo o ronco, direto quando quero curtir o ronco, silencioso quando vou pegar a estrada. Na época achava um pouco caro, mas não me arrependo nem um pouco, mesmo depois de anos funciona perfeitamente, e é muito bom poder ficar no silêncio as vezes, principalmente em longas viagens.

 

Diferencial

Quem leu o segundo post viu sobre como o relacionamento entre mim e a D20 tinha melhorado, ela estava bem mais amigável. Prova disso foi quando quebrou o diferencial. “Mas como assim Petrus? Quebrou o diferencial e você tá dizendo que ela tá amigável?!”

Calma meus colegas Gearheads, deixem-me explicar.

Estávamos indo pra fazenda, no fim de uma subida começo a ouvir um ronco, tirei o pé do acelerador, o ronco parou, pisei de novo, o ronco voltou mais alto. Decidi parar pra ver o que era.

Sai, procurei por algo estranho e não vi nada demais, entrei e comecei a andar, foi aí q eu ouvi um TLENK TLENK TLENK. Um barulho metálico de dar frio na espinha. Olhei as cruzetas e nada de folga, só podia ser o diferencial.

Mas aí que vem a parte do bom relacionamento que eu falei. Ela quebrou no topo do morro, uns 1000m atrás de mim estava meu pai, com uma cinta de reboque na caminhonete dele, e uns 4km pra frente era a sede da fazenda do meu tio, além disso, era o início de uma semana em que eu não teria aula na faculdade.

Quer dizer, quebrar é ruim, mas não tinha condição melhor pra quebrar do que ali e naquela semana! Ela aguentou o que pôde e escolheu a hora certa!

Bem, desci na banguela o morro, com aquele tlentk tlenk tlenk e quando chegou no plano meu pai me puxou por uns 2km até a casa do meu tio, no outro dia um guincho veio busca-lá.

Resultado, 3 dentes da coroa quebrada, por sorte a caixa satélite estava intacta. Ia ter que trocar coroa e pinhão.

Bom, já que ia trocar, resolvi alongar, coloquei uma relação 15×39 ou 2.60, que é cerca de 20% mais longa que a original, e aproveita a mesma caixa satélite.

O resultado foi excelente, agora na estrada eu podia a andar a 120km/h sem que o motor estivesse esgoelando, nas saídas eu usava a primeira marcha, a última marcha ficou pouca coisa mais longa que a D20 Turbo original, quem não conhece pensa que saiu de fábrica assim.

O velocímetro ficou marcando errado, e pra resolver foi feita uma adaptação no cabo e utilizado um redutor de caminhão Mercedes.

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Redutor de caminhão Mercedes

Com o redutor ficou marcando certinho, mais preciso que o original, inclusive.

 

Bicos injetores

Tempo depois resolvi dar mais um up, e troquei os bicos injetores pelos da D20 Plus, eles injetam com mais pressão, 240bar em vez dos 220 do S4, e pulverizam melhor o diesel.

Não mexi em nada na bomba, apenas coloquei os bicos e ajustei a pressão. Sinceramente a diferença não foi tanta, deve ter dado uns poucos cavalos, mas acho que os bicos me ajudaram nos próximos ups que viriam, já que o volume de diesel aumentou depois.

 

Bomba injetora emprestada

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Um tempo depois a caminhonete foi perdendo força, e mandei pra oficina dar uma olhada. A causadora do problema era a bomba injetora, que estava toda folgada por dentro, até a carcaça estava gasta, foi aí que pedi pro bombista se ele não me conseguia uma bomba pra motor turbo, que tem a válvula LDA (mais tarde falo dela), ele ficou de procurar e me deixou com uma bomba emprestada, do mesmo modelo da que eu tinha.

Essa bomba fazia muita fumaça, tinha que cuidar no pé senão preteava tudo pra trás!

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Mesmo assim rodei um bom tempo com ela, cuidando no pé pra não fumacear demais, o que causa uma carbonização excessiva e prejudica a lubrificação.

 

Intercooler

Intercooler é aquele up que todo mundo falava por aí que era o sonho pra D20, mas sempre era um problema pois o espaço era apertado, o radiador de água da D20 é muito largo e aí tinha que retrabalhar as bocas do intercooler pra que ele pudesse “abraçar” o radiador, além disso se tivesse ar condicionado não tinha espaço pro cooler na frente.

Então era um up que eu sempre tive vontade de fazer mais era meio utópico, por tudo que eu tinha lido, e pq não conhecia ninguém perto que pudesse fazer a instalação.

Mas aí, no dia que fui buscar a D20 depois de arrumar o diferencial comentei com meu mecânico, que ficaria muito bom se desse pra colocar intercooler, mas é uma pena que eu não conhecia ninguém que fizesse essa adaptação. Aí ele me disse, olha, eu não tenho todas as ferramentas aqui, mas se você tiver paciência eu acho que consigo por. Foi aí que a sementinha foi plantada, mas eu ainda não sabia qual cooler dava pra por.

Um bom tempo depois eu estava com uma S10 das novas em casa, 2.8 200cv. Como sou curioso estava examinando ela de cabo a rabo, foi aí que reparei que o intercooler dela não era tão grande. Fiz uma conta rápida e grosseira, comparando o tamanho do motor da S10 e a rotação máxima com o tamanho do motor da D20 e a rotação máxima, e vi que a quantidade de ar admitida era bem parecida.

Oras, porque então um intercooler daquele tamanho não me serviria?

Comecei a pesquisar modelos de intercooler, e achei um da SPA Turbo, que na verdade era até maior que o da S10, e geralmente era instalado em Opalas e Omegas turbo. Gostei do preço, olhei o tamanho e achei que me serviria, além disso ele tinha as bocas sem curva, permitindo que eu as fizesse com a tubulação, o que facilitaria bastante.

Fui pra oficina, mostrei a foto e as medidas pro meu mecânico, olhamos juntos o cofre por algum tempo, vimos as adaptações necessárias e ele falou, pode comprar que eu instalo! Cheguei em casa e já comprei!

Tempo depois chegava o pacote da felicidade em casa:

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Para a instalação seria necessário afastar um pouco o radiador de água para que o intercooler coubesse entre o radiador do ar condicionado e o de água, e pra isso foram feitas pequenas adaptações nos suportes do mesmo.

Os suportes para o cooler meu mecânico fabricou, e a tubulação foi feita com canos de escape pintados de preto e mangueiras.

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Também foi necessário um pequeno corte na coifa da ventoinha, pois ao afasta-la ficou pegando na correia do ar condicionado.  O resultado na minha opinião ficou excelente, um leigo não diria que é adaptação.

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Uma pena que por coisa de milímetros os canos encostam no isolamento acústico do capô, que na minha caminhonete é maior. Nada grave, mas o suficiente pra dar uma raspadinha na tinta dos tubos. Como não prejudica na parte funcional da coisa e teria que fazer outro tubo do 0 pra ver se acertava, resolvi deixar assim mesmo.

A impressão ao sair com ela foi muito boa, estava andando bem mais, mas de cara já vi que a injeção não estava legal. Continuava com muita fumaça em baixa rotação, em média estava legal, e em alta faltava diesel. A válvula LDA estava fazendo falta. Mas o que é a válvula LDA?

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A válvula fica na bomba injetora, é composta por um pino, uma mola e um diafragma, e é ligada por uma mangueirinha na admissão. Conforme a pressão do turbo sobe, a pressão do ar empurra o diafragma vencendo a pressão da mola, abaixando o pino e injetando mais diesel. Quando não há carga, e não há pressão no turbo, menos diesel é injetado.

Sem a válvula não tinha jeito de ajustar meu motor. Se eu abrisse mais a bomba ia sobrar ainda mais diesel em baixa, em média ia também e em alta ficar legal. Se fechasse, ia ficar bom em baixa, mas faltar em média e em alta.

Liguei pro bombista para cobrar da bomba com LDA que tinha pedido, (eu ainda estava rodando com a bomba emprestada) e ele ficou de agilizar. Ainda assim rodei cerca de dois meses assim.

Na verdade estava andando mais que antes, melhorou bastante com a instalação do intercooler, mas me incomodava o fato de saber que tinha muito potencial não aproveitado ali.

 

Bomba injetora com LDA

Tempo depois o bombista me liga, dizendo que tinha conseguido a minha bomba, fiquei feliz, não é tão fácil mudar a bomba de uma caminhonete porque geralmente é a base de troca e pelo mesmo modelo somente.

Bom, fui lá, instalamos a bomba com regulagem da D20 Turbo original, sai com ela e… ficou mais fraca! Depois que a turbina entrava e o LDA era acionado tava andando mais, mas tava demorando pra acionar a válvula, e na fase aspirada tava andando pouco.

A bomba emprestada tava muito aberta, o que a deixava arisca. Mas nada que umas regulagens não resolvessem, abaixamos o pino do LDA, pra que injetasse mais diesel na fase aspirada e aliviámos a pressão da mola, para que o LDA entrasse antes, aí sim ficou melhor.

Nas ultrapassagens era lindo, não tinha mais aquela falta de diesel em alta rotação. A pressão do turbo ficou em 0,9 bar, um pouco menos de quando não tinha cooler, mas vale lembrar que ar frio é mais denso, então não significa que estava entrando menos oxigênio.

Rodei um tempo assim, até que abri um pouquinho o débito da bomba, ½ volta, melhorou mais ainda e ainda não ficou muita fumaça, tava tendo ar o suficiente pra queimar o diesel com eficiência. A pressão do turbo foi pra 1,1 bar.

 

Super LDA

Como de costume, rodei um bom tempo assim, como vocês perceberam sempre que eu faço um up eu rodo bastante, pra ver a eficiência de cada up e também pra curtir cada up. Isso é uma coisa que recomendo. Se você faz um monte de coisa ao mesmo tempo não consegue saber exatamente o quanto cada uma contribuiu, e acaba curtindo por menos tempo as mudanças.

Mas enfim, tempo depois tava pesquisando sobre o Super LDA, um kit desenvolvido por um já falecido integrante do PicapesGM que aumentava a eficiência do LDA. Segundo o desenvolvedor enquanto o LDA original atuava de 0,5 à 1 bar de pressão do turbo, com o kit ele passava a atuar de 0,1 à 1,5 bar.

Comecei a ler uns tópicos antigos, da época que ele estava desenvolvendo o kit e vi alguns colegas que tinham comprado.

Um deles era o Alexandre, que tem uma D20 com motor S4T Plus e é o criador do fórum, perguntei pra ele sobre as impressões q ele tinha tido e tal, e ele me falou que era bom, mas como o kit dele era do primeiro lote, tinha uma mola mais mole, e que na caminhonete dele ficou muita fumaça. E que ele tinha acabado tirando. Tempo depois foi desenvolvida outra mola e dada gratuitamente pra esses casos, mas ele acabou deixando quieto.

Mas aí eu pensei, meu motor tem cooler, de repente essa mola mais mole me serviria, e ele não estava usando. Depois de uma conversa rápida ele acabou me vendendo por um valor simbólico. Valeu Alexandre!

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Kit Super LDA

Instalei o kit em casa, bem tranquilo de instalar, a parte mais trabalhosa foi tirar os quatro parafusos da tampa do LDA que estavam agarrados ali. Instalei o kit, e depois de ajustado o resultado foi impressionante!

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Kit instalado

Mas quando eu digo impressionante é impressionante mesmo, diria que o ganho foi tão grande quanto o ganho do intercooler!

A pressão do turbo passou pra 1,4 bar, a rotação subia muito rápido, e além disso o kit prometia um menor consumo devido a maior eficiência na injeção. E de fato o consumo diminuiu! A fumaça continuou do jeito que estava, não é zero, mas é pouca.

Nas primeiras viagens fiquei impressionado, como tinha força o S4! É como se a força do motor não acabasse, conforme vai subindo as marchas ele vai aumentando o giro, ignorando as subidas, tem muito torque!

Até mandei fazer esse adesivo da foto de abertura, no estilo do original, pra avisar que ali tem coisa. Achei legal que um leigo pensa que é original, e quem entende e lê fica meio encucado.

 

Considerações finais

Tempo depois fiz uma viagem de 1.000 km com ela, de SP rumo ao RS, em dois carros, eu dirigindo a D20 e meu pai dirigindo a Pajero Dakar, que tem motor 3.2 diesel de 170cv e é mais leve que a D20. Nas ultrapassagens, a Dakar não acompanhava a D20, ia ficando pra trás, mesmo meu pai pisando tudo. Além disso, quando paramos pra abastecer, a D20 fez 12km/l, 1km/l a mais que a Dakar! Comparando com outras caminhonetes que dirigi, ela tá andando mais que a Hilux 3.0, mais que a S10 antiga, e bem parecido com a S10 de 180 cv, se não for um pouco mais todas mais leves que ela. Andando bem parecido também com a F250 que o pai teve, que tem 200 cv e é um pouco mais pesada.

Claro que até uns 60, 70 ali todas essas médias modernas andam mais, o motor da D20 não é girador e minha turbina demora um pouco a encher, além do que não é fácil tirar as 2,5 toneladas da inércia. Pretendo trocar a turbina por uma com Waste Gate, aí acredito que encha antes e mais rápido, aí a coisa vai ficar mais interessante.

Mas peraí Petrus, você tá com uma caminhonete com 650.000km, um motor de 200.000km, deixou ele com o dobro da potência do original e usa a caminhonete no dia-a-dia? E faz viagens longas de 1.000km?

Exatamente!

Aí que se vê a robustez e qualidade dessas caminhonetes. E olha que eu uso sem dó!

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Mas claro mantenho a manutenção em dia, uso óleo e filtros de qualidade, diesel só S500 aditivado (S10 não é bom pra motores com injeção mecânica) e apesar de não dirigir com pé de moça, eu dirijo com cautela.

Fico contente em ver que hoje a D20 é mais do que eu sonhava quando eu era mais novo, e a cada ida no supermercado, ao trabalho, a faculdade, eu curto pra valer. Não da pra descrever, mas acredito que muitos aqui vão entender.

Inclusive mandei fazer um adesivo que acho que serve pra todo mundo que tenha um Project Car, esteja ele ou não aqui no FlatOut:

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E é isso aí pessoal, sei que o texto ficou longo, espero que não tenha ficado cansativo. Aqui eu me despeço de vocês! Mas espero que seja um até logo hehe, ainda tenho planos pra ela, que pretendo realizar até o meio de 2016! Bancos de Silverado, turbina com Waste Gate, pneus um pouquinho maiores e talvez até lá ainda invente mais alguma coisa.

Espero poder contar pra vocês quando realizar essas modificações!

É um prazer escrever no FlatOut, qualquer dúvida, opinião, crítica, por favor comentem, ficarei feliz em conversar!

Até logo meus amigos!

Por Petrus Veldt, Project Cars #241

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