resultados de pesquisas sobre a utilização dos motores de 4

RESULTADOS DE PESQUISAS SOBRE A UTILIZAÇÃO DOS
MOTORES DE 4 TEMPOS EM ACROBACIA VCC
Bradley Walker (Flying Models)
Tradução Ferenc I. L. Zamolyi
Bra 3039 – 3A / RJ
Minha pesquisa com motores de 4 tempos começou de fato em meados de outubro de 2001. Sendo os invernos
em Dallas bastante amenos, achei que seria a ocasião perfeita para realizar algumas experiências com os motores
de 4 tempos que o Windy Urtnowsky recomenda em vários de seus vídeos sobre o Typhoon. Estava me
recuperando de uma cirurgia para recolocar o tendão inferior do meu bíceps direito, portanto não poderia eu
mesmo efetuar os primeiros vôos. O Doug Moon apresentou-se como voluntário para ser a “mula” da equipe,
alguns velhos modelos foram re-motorizados com Saitos 56 e 72 e iniciamos nossa jornada rumo à “terra do 4
tempos”!. O sistema que acabou sendo refinado ao longo daquele inverno permanece inalterado, com
desempenho excepcional também durante os meses quentes do verão, incluindo um resultado formidável no Nats
2000 (6ª colocação em ADVANCED – avançado).
Até o presente, toda a nossa experimentação e desenvolvimento centraram-se nos Saito 72 e 56. Pretendemos
pesquisar os OS 52, OS 26 e YS 63 durante o inverno de 2002. Portanto, todas as recomendações aqui contidas
referem-se às minhas experiências com apenas uma marca de motor de 4 tempos – o Saito.
RECOMENDAÇÕES PARA A UTILIZAÇÃO DOS MOTORES SAITO DE 4
TEMPOS PARA ACROBACIA VCC
# Qual motor? A minha preferência é o Saito 72. Na realidade, a nossa pesquisa começou com o 56. O Saito
56 parecia ser um motor razoavelmente possante, porém demonstrou um funcionamento “pouco convencional”.
A velocidade em vôo nivelado, via de regra, é maior que a velocidade durante as manobras. O vôo nivelado é
mais rápido que com um típico motor de 2 tempos e durante as manobras, é mais lento. Isso confirmou
informações recebidas de amigos que estavam utilizando o Saito 56 quase que exclusivamente. Considerando o
tamanho e peso dos nossos aviões de teste (650 pol2, 60 a 65 oz – 4.200 cm2, 1.700 a 1.840 g), o Saito 72 quase
que de imediato provou ser superior ao 56 sob todos os aspectos. Ficou evidenciado desde o 1º vôo que o Saito
72 era mais capaz de produzir um enorme excedente de potência em uma faixa mais ampla de RPM, utilizando
uma maior variedade de hélices. A minha meta inicial era encontrar um motor de 4 tempos que igualasse a
potência do poderoso PA 65. Para alcançar tal meta, foi necessária a maior cilindrada do 72 (conformando a
exatidão das recomendações do fabricante). A única desvantagem do 72 em relação ao 56 é duas onças a mais
de peso (56 g). A furação para a montagem do motor é a mesma. Entretanto, o maior peso aparentemente não
tem nenhum efeito adverso (voltaremos a este ponto mais adiante).
A partir da minha observação pessoal, diria que o Saito 56 é mais adequado para modelos na faixa de 56 oz
(1.600 g), enquanto que o 72 é mais adequado para modelos entre 65 e 75 oz (1.840 a 2.130 g).
# Venturi X Carburador – Os primeiros testes com ambos os motores foram feitos com o carburador de
fábrica travado e ajustado por uma haste que adaptei. Deste modo, era possível alterar a RPM para cada vôo, o
que provou ser muito útil para testar diferentes hélices. Embora este sistema funcione e eu não hesite em
recomendar que seja utilizado para fins experimentais, o “set-up” que acabou provando ser totalmente confiável
foi o que utilizou o adaptador do Pat Johnson com um venturi OS Max FP. Durante o ano passado, amaciei
muitos destes motores Saito em bancada (um galão por motor – 3,78 l). Como a Saito recomenda que seus
motores sejam amaciados em baixa RPM (utilizando o acelerador), passei bastante tempo escutando o
funcionamento destes motores com o carburador em posição fixa (o amaciamento com um galão dura
aproximadamente 4~5 h). A esta altura, posso dizer com absoluta segurança que o carburador não funciona tão
bem como o venturi, quando sob carga total. Esta opinião também é corroborada pelos testes em vôo. O
carburador, mesmo quando mantido fixo de forma bem rígida, parece engasgar, estalar e falhar, embora este
efeito seja muito discreto. O carburador nunca demonstrou a absoluta e incondicional confiabilidade do sistema
com venturi. Este efeito tem sido observado por outros que estão utilizando estes motores há mais tempo.
O meu “set-up” com venturi para os motores Saito tem a seguinte configuração:
1.
Adaptador Pat Johnson – uma pecinha simples e bonita que substitui o carburador de fábrica e
permite a inserção de um venturi FP, utilizando o sistema padrão de “barra de aspersão passando pelo
venturi”. Quando comecei o programa com os 4 tempos, Pat estava fabricando pessoalmente o
adaptador (muito bem, diga-se de passagem). Atualmente, a fabricação dos adaptadores passou a ser
responsabilidade da Ultra Hobby Products. Ajudei a desenvolver a versão UHP junto com um
ferramenteiro de Dallas, Dirk Tolendaar. Pegamos o projeto original e simplificamos um pouco a
usinagem, acrescentando um o-ring ao tubo que lava ao carburador, evitando a necessidade de vedação
com silicone. O adaptador é comercializado como um kit completo, com tudo que é necessário para
converter o seu Saito 56 ou 72 em um motor para acrobacia. Estão incluídos o adaptador com novos
parafusos de montagem, três opções de venturi (.265”, .275”, .285” – correspondem a 6,73 mm, 6,98
mm, 7,25 mm) e uma agulha tipo OS 40FP. O custo do conjunto é de $ 60.
Obs: Pat Johnson é realmente um dos caras mais bacanas que conheci na acrobacia e tem dado tremendo apoio
às minhas humildes iniciativas. Por favor, não hesitem em entrar em contato com ele. Atualmente, está
esmerilhando competentemente um Saito 56 e tem muito interesse em receber feedback de outros usuários.
2.
Venturi – O venturi que utilizei inicialmente durante o inverno de 2001 era um venturi OS 40FP
“large” (diâmetro de .285” – 7,25 mm). Corresponde ao terceiro dos venturis incluídos no conjunto da
UHP. Atenção – é possível que tenha de usar o venturi #2 (.275” – 6,98 mm) com o conjunto UHP pois
a barra do OS 40FP tem um diâmetro menor que a do OS 35-S utilizado por mim. Na ocasião, imaginei
que o ar mais rarefeito do verão exigiria uma abertura maior, porém isso nunca se confirmou. À medida
que a temperatura mudava, experimentei vários venturis maiores, porém os resultados nunca me
agradaram. Utilizar venturis maiores serve para elevar a velocidade do modelo, porém não
necessariamente a potência (ajustes para compensar diferentes temperaturas ambientes são efetuados
com o nitrometano no combustível, como discutido mais à frente no parágrafo especifico). Comparando
notas com Pat Johnson em Idaho, descobri que ele utiliza o mesmo venturi no Saito 56. Jim Aaron
também estava usando o mesmo venturi (.285” com barra/agulha do Super Tigre .60) em seu Saito 56
no Nats 2002 em Muncie. Após ter seu motor convertido para o “set-up Dallas”, seu motor funcionou
com grande potência ao longo de toda a semana. Dito isso, parece-me óbvio que o torque do motor
Saito é muito eficiente em baixas RPM. Eu permaneço entre 8.500 e 9.200 RPM, dependendo da hélice.
Considero entre 8.900 a 9.200 ideal.
3.
Agulha – No momento estou usando o conjunto barra/agulha do velho OS Max 35-S. Tem o mesmo
diâmetro de uma típica agulha ST, porém é do tipo “click”. A agulha tipo ST pode ser substituída sem
problema (procure por agulhas do tipo OS FP). O kit UHP inclui uma agulha tipo OS FP moderna, que
é idêntica à barra/agulha que estou usando, porém com menor diâmetro e uma rosca mais fina na
agulha. Optei pela agulha OS Max por sempre ter gostado do sistema de “clic”. Na minha opinião, esta
função facilita a ajustagem fina do motor, além de ser mais consistente. As vantagens desse sistema
serão discutidas na seção “regulagem”.
4.
Combustível – Existem considerações especiais para a seleção de um combustível para 4 tempos.
Discussões com pilotos de RC e a minha própria experiência mostraram-me que a abordagem típica que
nós, pilotos de acrobacia, fazemos com referência ao combustível pode possivelmente ter um efeito
prejudicial no funcionamento 4 tempos. Tipicamente, nossos combustíveis de 2 tempos têm elevada
proporção de óleo, por ser vantajoso extrair calor do motor para manter o funcionamento “4 tempos”
clássico. Uma vez que em um motor de 4 tempos a explosão no cilindro ocorre apenas de 2 em 2 ciclos
do pistão, pode ser prejudicial extrair calor do cilindro muito rapidamente. Uma temperatura baixa no
cilindro tem a tendência de “apagar” a vela, especialmente em manobras com alto G. Aqui também
obtive corroboração de pilotos de RC que utilizam motores de 4 tempos há mais de 15 anos.
Basicamente, a maior parte desses pilotos evita óleo de mamona em todos os seus motores de 4 tempos.
Por esta razão, comecei a utilizar combustível desenvolvido especificamente para Pattern RC, composto
integralmente de óleo sintético com um conteúdo de nitrometano ligeiramente superior ao que
normalmente é utilizado para acrobacia de 2 tempos.
O primeiro combustível com que obtive resultados excepcionalmente bons foi o Powermaster YS
20/20. Contém 20% de óleo sintético e 20% de nitro-metano. Dentre todos os combustíveis de
diversas marcas que experimentei, nenhum sequer chegou perto do Powermaster 20/20. O Saito
72, em particular, parece extremamente feliz com esta mistura e exibe todas as características desejáveis
para a acrobacia. Parece ser um melhoramento automático para qualquer set-up Saito de 4 tempos.
Troquei o combustível do Saito 56 do Jim Aaron para o Powermaster YS 20/20 durante as Nats,
ocorrendo uma imediata melhoria nas características de funcionamento do seu motor. Por várias razões
adicionais, passei a utilizar o Powermaster YS 20/20 em condições normais e o 30/20 (30 %
nitrometano, 20 % óleo) para condições de calor extremo como às vezes encontramos em Dallas.
Meu Saito 72 precisa de aproximadamente 4 oz (113 cc) para completar a gama quando utilizo o
Powermaster YS 20/20 e 4 ¼ oz (120 cc) com o 30/20. O Saito 56 requer perto de 3 ¼ oz (92 cc). Esta
excelente economia de combustível compensa o elevado custo do combustível com alto conteúdo de
nitro-metano.
Para encurtar uma estória longa, é minha opinião que existem vários combustíveis adequados para os
motores 4 tempos, sendo o fator mais importante o desempenho que proporcionam ao motor (!). Na
seção dedicada à “regulagem”, tentarei explicar como determinar se o seu combustível está correto. Não
se esqueça, nitro-metano é bom. Uma proporção maior de nitro-metano não apresenta nenhum dos
efeitos negativos demonstrados com motores de 2 tempos. O nitro-metano simplesmente faz esses
motores funcionar melhor. Até as manobras saem melhores. Prefiro muito mais utilizar mais nitrometano do que abrir o venturi para obter maior potência. Um efeito interessante disso é que raramente
mexo na regulagem da agulha mesmo se substituir o 20/20 pelo 30/20 nos vôos subseqüentes.
5.
Velas – Por recomendação do Windy e de Bob Zambelli (e praticamente de todos os pilotos de RC que
utilizam motores de 4 tempos), utilizei inicialmente a vela OS Max “F”. Recomendo enfaticamente esta
vela. Se tudo o mais falhar, utilize esta vela. Uma das minhas velas favoritas para motores de 2 tempos
sempre foi a Sonictronic RC-300. Randy Smith da Aero Products orientou-me a utiliza-las há mais de
10 anos e após extensa utilização das mesmas ao longo dos anos nunca encontrei uma ruim. Portanto,
ao tomar conhecimento de que a Sonictronic estava produzindo dois novos modelos de vela para 4
tempos, , telefonei ao Sr. Harkinson (Presidente da Sonictronic) que gentilmente cedeu-me quatro das
novas velas para testes. Sendo um antigo piloto de VCC, interessa-se bastante pelo nosso hobby e em
saber o que pensamos sobre o seu produto. Testei os dois tipos de vela. Há uma versão feita
especificamente para os Saito e Enya e outro desenvolvido para o OS Max (parece ser uma cópia exata
da vela OS Max tipo “F”). A versão para o Saito funciona muito bem e nunca me causou nenhum
problema. Recomendo-a sem restrições. A cópia Sonictronic da vela OS Max “F” é atualmente a minha
vela preferida. Parece ser superior à vela OS quanto à retenção de calor (e isso é um elogio e tanto) e
igualar a Max em termos de confiabilidade. Considerando que a versão Sonictronic da vela “F” parece
ser igual ou superior à OS Max , é uma opção excepcional em função de seu preço pouco acima de $5
(metade do preço normal de uma OS Max, mais de $10).
6.
Tanques – Os testes com o Saito 56 começaram inicialmente utilizando um tanque uniflow GRW de 4”
(103 mm) padrão. Este tanque realmente não funcionou suficientemente bem para um vôo competitivo
até a sua extremidade traseira ser deslocado o máximo possível para fora dentro da fuselagem, em uma
tentativa de permitir a realização da segunda metade da gama (o desempenho simplesmente não existia
até então!). Com esta modificação, conseguimos executar gamas, porém o desempenho na parte final do
vôo continuou inadequado. O corte do motor e o consumo de combustível eram totalmente erráticos. O
desempenho sobre a cabeça, de uma forma geral, era fraco. Pressurização a partir do muffler não influiu
nada no funcionamento, positiva ou negativamente. A regulagem da altura do tanque para equalizar as
velocidades em vôo normal e de dorso era extremamente crítica. Mudando para o Saito 72, o mesmo
tanque foi utilizado nas primeiras sessões. Logo ficou evidenciado que o tanque de 4” seria insuficiente
para o 72. Considerando o espaço disponível no nariz do modelo, decidimos testar um tanque de
plástico de 6 oz (171 cc). Comprei um tanque Dubro por $ 3.50 e instalei a tubulação com o tanque de
cabeça para baixo (a parte bulbosa na direção dos montantes do motor). O clunk e o ladrão foram
confeccionados na forma padrão e o tubo de respiro dobrado para alcançar o centro do canto interno
dianteiro, como é padrão para motores pipados em Dallas. Essa disposição da tubulação proporciona
um efeito verdadeiramente não-uniflow. UAU! Posso dizer com toda a honestidade que antes de
experimentar este tanque estava pronto a desistir do 4 tempos. Tudo se resolveu com uma só tacada. O
motor agora funcionava estavelmente durante toda a gama, com diferença de velocidade de no máximo
0,1 seg por volta ao final (dependendo da hélice, às vezes nem isso). O motor funciona de forma igual
sobre a cabeça e na horizontal e o desempenho ao final da gama era tão bom quanto no início. O shutoff
(corte) do motor é até mesmo assustador; ele simplesmente pára. Na maioria das vezes não dá nem um
soluço de aviso. Mais uma coisa, a velocidade por volta diminuiu 0,2 seg (com a hélice #1). De
verdade! Antes do sistema de tubulação com clunk e sucção, era perceptível o fenômeno de “vôo
nivelado rápido” (vôo nivelado rápido, manobras lentas). Após a instalação do tanque com clunk, o
funcionamento ficou totalmente convencional.
Desde então, mudei para o tanque quadrado Sullivan de 6 oz. O desempenho das manobras internas X
reversas demonstrou ser superior com o Sullivan. O tubo de suspiro deve ser posicionado no centro do
canto dianteiro interno do tanque. O posicionamento em relação aos montantes do motor é de
aproximadamente 1/8” (3,2 mm) abaixo deles, quando utilizando o adaptador UHP (tanto para o 56
quanto para o 72). Eu utilizo chapas de alumínio entre o motor e os montantes ligeiramente mais
espessos que 1/8” e o calço entre o tanque e os montantes é de ¼” (6,4 mm).
Cheguei à conclusão de que o 4 tempos simplesmente não funciona bem com tubulação uniflow. Não
existem vantagens com a tubulação uniflow, pois o motor não acelera excessivamente durante a gama
utilizando sucção normal. A única coisa que o uniflow faz é causar um imediato empobrecimento da
mistura no instante em que o nariz é apontado para cima. Observei isso com o set-up do Jim Aaron
quando estávamos treinando em Muncie. Após convence-lo de que os problemas que estava
enfrentando poderiam ser solucionados com a substituição do tanque instalamos um semelhante ao meu
e com o combustível Powermaster YS 20/20 e regulagem da agulha para RPM máxima, BUM! Céu de
brigadeiro! Jim não parou de sorrir durante toda a semana.
Se me pedissem para definir o que acho ser mais importante para o sucesso com motores 4
tempos, diria a todos que experimentem o meu sistema de tanque.
7.
Hélices – Até o presente, tenho utilizado principalmente hélices grandes de madeira originárias de
hélices Zinger 14x5 substancialmente re-trabalhadas. No passado, nunca gostei muito das Zinger (para
o ST 60). Tipicamente, sempre optei pela Rev-Up ou BY&O, entretanto em razão de dificuldades de
obter tais marcas no meu fornecedor local, optei pela Zinger. A Zinger é uma bela peça de madeira
bruta (Bill Bischoff refere-se a ela como “kit de hélice”). Os primeiro vôos com o Saito 72 foram
efetuadas com hélices de 13” não mexidas de diversas marcas. Embora estas hélices tenham se revelado
aquém de ótimas, não hesito em recomenda-las ao piloto mediano que não quer perder tempo refazendo
hélices. Um Saito 72 com uma BY&O, Zinger, Rev-Up, APC ou Master Airscrew 13x5 ou 13x6, é um
conjunto adequado. (a APC 12x6 parece também funcionar bem no Saito 56, da mesma forma que uma
Bolly 13x6). Basicamente, as sete hélices que preparei até esta data nada mais são que variações de um
tema central. Descobri que a verdadeira chave para o funcionamento do Saito 72 em condições variadas
produzindo uma velocidade absolutamente estável é não exagerar no passo nos últimos 25 mm das pás
(estação 14 em uma hélice de 13” ou 14”). Passo nas pontas é como ácido nitroso para um 4 tempos; a
aceleração nos cantos (e tração de deixar o braço dormente) que se pode obter com nada mais que ¼”
(6,3 mm) a mais de passo nas pontas é inacreditável. Na minha opinião, é ai que se vê a real diferença
de potência entre o grande 4 tempos e um 2 tempos. O 4 tempos dificilmente fica atolado, ele
simplesmente passa através dos obstáculos. Em suma, segure-se firme caso tenha a intenção de utilizar
um passo elevado nas pontas acima das minhas recomendações. Seguindo as recomendações do Al
Rabe e Bill Rutherford, passei a marcar claramente minhas hélices a cada duas estações, a partir da
estação #4. Assim, fica fácil trocar as hélices na pista e saber imediatamente qual foi o efeito no
desempenho, uma vez que os passos estão claramente marcados nas costas das hélices. Como já disse,
as minhas hélices são muito trabalhadas. Após a hélice ser refeita para o passo desejado (procuro
comprar hélices o mais próximo possível da meta), o perfil é reduzido em cerca de 30% e todas as
marcas deixadas pela usinagem da madeira eliminadas da parte traseira das pás. Para isso, uso uma
lixadeira Black and Decker Mouse Sander - funciona muito bem para refazer o passo das hélices,
graças à sua extremidade pontuda. A intenção é afinar e afeiçoar a hélice para obter um perfil
verdadeiro de algum tipo. Utilizo um calibre (paquímetro) para medir a espessura em cada uma das
estações marcadas, assegurando uma razoável consistência. O restante vai pelo tato. Os cubos não são
re-trabalhados pois percebi que o spinner de 2 ½” que utilizo com o Saito na verdade acaba cobrindoos. As pontas são arredondadas de forma convencional e as larguras das pás, de uma forma geral, são
mantidas originais.
As espessuras desejadas para as pás da hélice são:
# Estação 4 – 5,08 mm
# Estação 6 – 5,08 mm
# Estação 8 – 4,65 mm
# Estação 10 – 4,27 mm
# Estação 12 – 3,55 mm
# Estação 14 – 2,54 mm
As medidas citadas representam metas. O Al Rabe disse-me que as suas hélices são ligeiramente mais
finas que as minhas. Algumas variações podem não ser uma má idéia, porém os números citados
colocarão você perto do que estou usando atualmente, com resultados bastante bons.
Coincidentemente, estas dimensões são quase idênticas às de uma Rev-Up original.
Os passos que mencionei são variações de um tema que começou com a hélice #1. Descobri que os
passos nas estações #4 e #6 não têm nenhum efeito real, portanto não costumo mexer neles. A
velocidade do modelo e a carga no motor são resultantes das estações #8, #10 e #12. A aceleração, boa
ou ruim, é conseqüência da estação #14. Todos os passos serão dados como Estação #4, #6, #8, #10,
#12 e #14.
Até o momento, os passos das minhas hélices são os seguintes (em polegadas):
Hélice #1 (5.5-5.5-5.5-5.5-5.25-5.25) – Esta hélice tem um diâmetro de 13,75” e foi, como se pode
deduzir, a primeira que fiz.O diâmetro foi alterado após uma decolagem mal feita. Esta hélice tem
funcionado como um bom parâmetro porém é bem limitada. É extremamente boa em ar parado com
um modelo pesado. O passo de 5,25” na ponta provou ser um pouco excessivo, acelerando
violentamente com vento forte. Entretanto, produz a aceleração necessária em condições de calmaria e
um modelo obeso. No solo, com o meu combustível, a RPM é de aproximadamente 8.400~8.500. O
tempo de volta é um tanto quanto rápido 5,1 a 5,2 seg com cabos de 70’ (21,2 m, centro do avião ao
centro da manete). A aceleração nos cantos gera uma sensação de peso em cantos fechados. A tensão
nos cabos é realmente excessiva para a execução de uma gama perfeita, a não ser com ar parado.
Mesmo assim, é uma boa hélice. Se achar que precisa deste aplicativo, deixe o diâmetro com os 14”
originais.
Hélice #2 (5.5-5.5-5.25-5.25-5.0-5.0) – Esta hélice mede 14” e é a minha melhor hélice para cabos
entre 67’ e 68’ (20,3 a 20,6 m). Com cabos deste comprimento os tempos de volta ficam em cerca de
5,4 seg. Com cabos de 70’ (21,2 m), os tempos de volta são de 5,6 a 5,7 seg, muito lento para o meu
gosta (tem gente que gosta). A tensão nos cabos com esta hélice é menor, porém para um modelo bem
trimado com aproximadamente 60 oz (1.700 g), esta hélice é o paraíso, em praticamente todas as
condições imagináveis. A velocidade nos cantos é muito convencional e praticamente não apresenta
aceleração crescente. A RPM no solo é entre 8.700 e 8.900 g.
Hélice #3 (6.0-6.0-5.5-5.25-5.0-5.0) – Esta hélice mede 13,75”. Ainda não tenho opinião formada a seu
respeito, quando usado com cabo de 70’ (21,2 m). A intenção original era obter uma versão da hélice #2
com um diâmetro menor. A idéia era permitir ao motor funcionar em maior RPM com passo mais
baixo, com cabos de 70’ (21,2 m). A carga é bastante suave, por esta razão sugiro esta hélice como
ponto de partida para um motor novo.
Hélice #4 (6.0-5.5-5.25-5.25-5.25-5,0) – Esta hélice mede 14”. Foi a minha primeira hélice
verdadeiramente boa para todas as condições usando cabos de 70’ (21,2 m). Os tempos de volta são
entre 5,3 e 5,4 seg (bem ao meu gosto). A tensão nos cabos é exatamente a ideal em todos os lugares, o
tempo todo. A hélice #4 original foi substituída por uma #7 idêntica. Recomendo esta hélice para
modelos com peso entre 60 e 65 oz (1.700 e 1.840 g) com cabos de 70’ (21,2 m), para quaisquer
condições.
Hélice #5 (6.0-6.0-5.5-5.5-5.5-4.75) – Esta hélice mede 14”. Como se pode ver, levei minhas crenças
sobre o passo a certos extremos em comparação com o #4. O resultado parece ter sido válido. Os
tempos de volta são de 5,5 seg com cabos de 70’. A tensão nos cabos é muito constante em todos os
lugares do hemisfério e a tendência de aceleração crescente é bastante suavizada. O motor funciona
com carga maior do que se imagina e a RPM no solo fica ligeiramente abaixo das 8.500 RPM. A
elevada carga proporciona uma queima muito quente e limpa no cilindro e o resultado é um motor cuja
velocidade é praticamente constante durante toda a gama. O passo baixo nas pontas controla a tendência
de aceleração crescente e as forças nos cantos. Esta hélice funciona muito bem no meu modelo de 68 oz
(1.930 g) e cabos de 70’ (não me questione sobre o peso excessivo, estou fazendo o melhor que posso),
porém garanto que será assombroso no meu modelo novo com 60 oz (1.700 g). A única desvantagem
desta hélice é a enorme potência necessária para roda-la, conseqüência da excessiva carga gerada pelo
passo. Com modelos pesando 65 oz (1.840 g) experimente utilizar 30 % de nitro-metano.
Hélice #6 – Rev-up com o mesmo passo do #1 (Rev-up 14x6 de fábrica). Veja o texto sobre a hélice #1.
Foi uma tentativa de utilizar uma Rev-up. Boa solução simplificada (comprar e instalar).
Bolly 14x6 bi-pá – Na realidade, esta hélice vem com 14,25” e foi uma agradável surpresa. Reduzida
para 14”, o desempenho continua excelente com menos carga no motor. Compre uma, desembale,
balanceie e aparafuse ao motor. Na verdade, o desempenho é superior ao das minhas melhores hélices
de madeira. Se soubesse antes, teria usado-a em Muncie, mas ...
A propósito, tentei uma vez usar a minha hélice de PA 65, em uma tentativa de testar a abordagem de “alta
rotação - passo baixo - hélice super eficiente”. Digamos apenas que foi um desastre. As válvulas flutuavam
horrivelmente e o motor apagou após duas voltas. A despeito disso, tenho ouvido à surdina que o Brian Eather
está, neste exato momento, trabalhando em hélices de carbono para 4 tempos (Jim Aaron tinha uma em seu Saito
56 nas Nats, funcionando muito bem). Imagino que possivelmente terão uma aparência muito diferente das
usadas atualmente em motores pipados. Mal posso esperar para vê-las (este sujeito faz umas hélices bárbaras –
da mesma forma que o Bolly, já que estamos falando disso).
8.
Regulagem – Quando comecei a operar os 4 tempos,fiz um bocado de ajustagens ruins na agulha,
causando muitos vôos marginais (desculpe-me, Doug). Atualmente, só obtenho vôos ruins quando não
consigo “achar a agulha” (explicarei).Vou tentar sumarizar a minha filosofia quanto à regulagem da
agulha para o meu set-up (é preciso que o meu tanque seja usado). Faça a hélice girar o mais rápido
possível. Sempre comece com RPM máxima. O tanque faz o motor enriquecer exatamente o necessário
(em vôo), portanto não há necessidade de enriquece-lo no solo. Esta é uma das razões pelas quais voar
com o Saito é tão agradável. A máxima sempre é a máxima. Em geral, a agulha é regulada no primeiro
vôo e caso eu decida utilizar a mesma hélice e combustível o dia todo, a agulha raramente é alterada.
Poucas vezes uso o tacômetro duas vezes, a não ser que esteja fazendo experiências. Para regular a
agulha, ligue o motor e use o tacômetro. Abra a agulha até o motor começar e desacelerar, são
necessários apenas 5 ou 6 “clics”. Com o motor mais lento, comece a fechar a agulha, um clic de cada
vez, observando o tacômetro. Proceda lentamente, o motor demora a alterar a velocidade. Fique com o
ouvido atento, não demora muito aprender a “ouvir” um 4 tempos. Procure a RPM máxima. Você
saberá que exagerou, pois do outro lado da máxima a RPM começa a baixar lentamente. Neste
momento, você está a dois clics do ponto. Recue a agulha um clic de cada vez, esperando entre cada
clic e observe o tacômetro. A RPM recupera-se imediatamente, uns dez segundos mais tentando nesta
faixa de dois clics e a máxima estará determinada. Vá devagar. Se o seu motor não demonstrar uma
máxima previsível com 1~2 clics e você perceber que o tacômetro está variando muito em uma faixa de
5~6 clics, o seu combustível não é adequado. Quando o motor gosta do combustível e da vela em uso,
esta máxima será mostrada, clara como o dia. Faça esta pesquisa em casa, na bancada. Caso erre a
máxima por 5~6 clics, o seu dia será longo na pista. A partir da RPM máxima, mexo um clic para
dentro ou para fora nos vôos seguintes, dependendo da hélice, permitindo maior aceleração no vento.
Fechar um clic a mais na realidade elimina parte da aceleração causada pelo vento. Isso é basicamente
verdade quando utilizando pressurização no tanque através do ladrão. Com o tanque pressurizado, a
RPM (máxima) no solo igualará a RPM máxima em vôo. Meus testes sem pressurização demonstraram
que o funcionamento é adequado, porém a regulagem da agulha é mais difícil, com o motor ficando
ligeiramente mais rico em conseqüência do efeito da pressurização do ladrão causada pelo movimento.
Isso obriga a regular a agulha 2~3 clics mais fechada no solo para a obtenção de RPM máxima no ar. Se
não desejar utilizar pressurização, sugiro posicionar as extremidades da tubulação para dentro da
fuselagem. Esta medida possivelmente eliminará a tendência de enriquecer em vôo. Para mim,
pressurizar o tanque não representa nenhum problema.
9.
Starter (arranque) – Se optar pelo 4 tempos, terá necessidade de um starter. Virar um 4 tempos na
mão é, no mínimo, complicado, especialmente com pressurização a partir do muffler (e também se
prefere que o nariz permaneça acoplado ao resto do avião). O que acontece é que se o tubo de
pressurização estiver acoplado ao muffler e o motor pegar ao contrário, continuará a funcionar
perfeitamente em rotação reversa. O único problema é que o tubo de descarga transforma-se em um
venturi e o seu venturi original (dentro do seu lindo modelo) torna-se um fumegante e quente cano de
descarga. E tinta é um excelente combustível. Sei disso por experiência própria. Isso, de certa forma,
explica a aparência feia e gorda do meu modelo de testes, coitado.
10. Manutenção – É imperativo que a folga das válvulas do Saito seja regulado de acordo com as
instruções constantes do manual que acompanha o motor. Se as válvulas não apresentarem as folgas
apropriadas, a potência do motor será prejudicada. Sugiro verificar a folga das válvulas após o
amaciamento (2/3 a 1 galão) na bancada e depois a cada 10 a 15 vôos ao longo das três primeiras
sessões de vôo. Depois disso, a cada 20 vôos, até parecer que não mais ocorrem mudanças. Muito
provavelmente não haverá mais necessidade de ajustes após o amaciamento e as primeiras sessões de
vôo, porém não faz nenhum mal verificar. A verificação das válvulas toma cerca de 5 minutos e pode
ser efetuada com o motor montado no avião, portanto, faça-a! Quanto à regulagem delas, minha
sugestão é evitar aperto excessivo, uma ligeira folga é mais seguro. Observe que as molas das válvulas
no Saito são extremamente macias. Se a lâmina de ajuste for inserida com a folga excessivamente
justa, existe a possibilidade de a válvula mover-se uma fração e transmitir a impressão de que a lâmina
ajusta-se perfeitamente à folga. Portanto, a lâmina deve estar ligeiramente folgada. Diria que não deve
haver quase nenhum atrito quando a lâmina for inserida. Desta forma, fica assegurado que existe pelo
menos uma folga nominal igual à espessura da lâmina (.005” = 0,127 mm). Um excesso de folga de
.001” (0,025 mm) não parece prejudicar o desempenho de nenhum modo perceptível. Um aperto de
.001” a .002” (0,025 a 0,050 mm) prejudica de verdade o desempenho! Em outras palavras, o
desempenho degrada-se muito mais drasticamente em conseqüência de uma aperto excessivo.
Sumarizando, ajuste as válvulas “folgadas” com a lâmina de ajuste fornecida. “Folgada” significa que a
lâmina está em contato tanto com a válvula como com o comando, porém bem de leve.
Por quê um Quatro Tempos?
Para encurtar uma estória longa, acho que tem algo a mais.
Não só me permite voar gamas com pouco ou nenhum ajuste, existe definitivamente algo na capacidade do
motor de 4 tempos de melhorar as características de um modelo. Sério. As asas parecem trabalhar melhor, os
flaps são mais eficientes, pode-se carregar mais peso, etc, do que com um 2 tempos. Não interprete isso como
delírio causada por excesso de nitrometano; existe definitivamente algo ai.
Em uma intervenção no fórum da internet da Stuka Stunt Works, mencionei uma teoria que tem estado voejando
em meu cérebro a respeito do desempenho do 4 tempos contra o 2 tempos e o seu comportamento nos cantos.
Howard Rush desafiou-me a explicar minha teoria e aventar uma solução de física.
Primeiramente, quero deixar claro que não me acho tecnicamente qualificado para explicar a minha teoria em
termos aeronáuticos, não tendo formação profissional nesta área. Tentarei explica-la em termos de simples física,
admitindo que as coisas podem não ser tão simples. Portanto, tenham calma comigo...
A hipótese:
Tenho presenciado aeromodelos equipados com motores de 4 tempo demonstrarem capacidade de
executar cantos mais fechados, com hélices maiores e posicionamento do CG mais à frente do que com
motores equivalentes de 2 tempos. Windy menciona isso quando fala sobre as suas pesquisas, maravilhando-se
com o fato de modelos definitivamente pesados de nariz (em comparação com os mesmos modelos quando
anteriormente equipados com o ST 60) com motores 4 tempos não precisarem de peso na cauda para obter os
mesmos cantos fechados de antes. Também tenho observado pessoalmente outros motores de 4 tempos virando
hélices imensas (até 16”!), aparentemente não perdendo nada nos cantos. Em geral, uma hélice excessivamente
grande em um motor de 2 tempos com um momento de nariz constante, faz com que a execução de cantos bem
fechados torne-se progressivamente mais difícil dentro do nosso pequeno hemisfério. Imagino que todos
concordam com este ponto, sendo este efeito conseqüência de diversos fatores (a precessão, por exemplo).
Por qual razão um 4 tempos enfrenta uma menor resistência nos cantos que um 2 tempos? Será possível que um
4 tempos transmite potência à hélice de uma forma tal que reduz a resistência às mudanças de direção (ou a
precessão)?
A minha teoria é a seguinte:
O motor não transmite torque às pás da hélice de forma constante. Na realidade, o torque é transmitido em pulsos
de curtíssima duração.A hélice roda em conseqüência da inércia durante a maior parte do período de um ciclo. É
o mesmo efeito que faz um projétil viajar por uma grande distância em função de uma aceleração inicial. O
projétil retém parte da energia durante toda a trajetória percorrida em conseqüência da “motorização” que lhe foi
aplicada no cano. Na realidade, o projétil está perdendo energia ao longo da sua trajetória.
Uma hélice que gira está na realidade resistindo à mudança de direção simplesmente em função da sua massa
(precessão) e também do arrasto efetivo das pás que tentam prosseguir com um passo constante através do canto.
Efetivamente, durante um canto interno a parte superior do disco da hélice está viajando para trás e a parte
inferior do disco está tentando viajar para adiante (eu sei que isso não ocorre, porém estou limitado em termos de
vocabulário), enquanto que as pás apresentam um passo constante.
Em um motor de 2 tempos, as pás são afetadas por forças aplicadas em quantidade duas vezes maior que em um
4 tempos. A freqüência da força aplicada às pás é o dobro da que é aplicada ao 4 tempos, ainda que a amplitude
média resultante seja igual. Isto significa que a hélice em um 4 tempos está “girando por inércia” duas vezes
mais que em um 2 tempos. Se fosse possível observarmos a velocidade efetiva de um modelo em termos
microscópicos, veríamos que a velocidade dele não é constante; na realidade, está se deslocando “em pulsos”.
Com um motor de 2 tempos, os pulsos são duas vezes mais rápidos (uma combustão para cada 360º de rotação),
proporcionando uma distância percorrida menor entre cada momento de aplicação de força.
O arrasto do disco da hélice contra o canto é ampliado no momento da combustão. Neste instante, a força do
motor trabalha contra a realização do canto.
Sumarizando:
O modelo equipado com o 4 tempos percorreria o dobro da distância entre cada aplicação de torque,
proporcionando uma menor resistência às mudanças de direção ao longo de uma mesma distância. O torque
médio aplicado ao ar seria o mesmo durante a mesma distância, porém por um período muito mais curto.
Isso também demonstra como é possante o ciclo de combustão em um 4 tempos.
É UMA TEORIA...
Na realidade, debati esta teoria com um velho amigo meu, piloto de corrida de motocicletas, que estava
fascinado com o fato de eu estar utilizando um motor de 4 tempos em um aeromodelo. Sem nenhuma hesitação e
com a maior seriedade, disse-me que tal teoria é conhecimento comum no mundo das motocicletas. Explicou que
existe uma dramática diferença nas características de pilotagem entre um 4 tempos e um 2 tempos “quentes”,
quando se executa um canto fechado. A razão é que a massa em rotação desempenha um papel de grande
impacto no comportamento de uma motocicleta. Explicou-me que teorias semelhantes sobre o “4 tempos
girando por inércia” já foram apresentadas no mundo das motocicletas. Seja isso verdadeiro ou não, achei a
correlação fascinante.
EM RESUNO
Tem sido um barato, realmente!