CAI = Cold Air Intake = Entrada de Ar Frio.
Pessoal, vou colocar vários pontos de vista aqui. Copiei alguns textos do
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Primeiro - sob o ponto de vista técnico:
Detalhe 1: comprimento do coletor de admissão = da atmosfera até o pistão.
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O que seria um coletor de admissão variável, presente na linha Passat da VW alemã?
Alexandre Ribeiro Calixto
[Tens de ter uma conta e sessão iniciada para poderes visualizar este link]Um motor endotérmico produz pouco em relação ao que consome. Muitas perdas pelo caminho da mistura ar-combustível nos conduzem a patamares de aproveitamento da ordem de 21 a 30%, nos motores a gasolina, e algo em torno de 35 a 40% nos motores a diesel.
Em desenvolvimento, ainda na prancheta (ou melhor, nos programas CAD/CAM), a grande busca por um melhor enchimento -- leia-se eficiência volumétrica dos cilindros -- é o tema mais complexo e difícil de equacionar, pois as dificuldades em obter torque e potência adequados a cada motor e a cada usuário, assim como o compromisso de produzir um veículo agradável de dirigir sob quaisquer condições, envolvem variáveis complexas como perfil de comando de válvulas, coletores de admissão e escapamento, faixa útil de giros, etc.
As opções de utilização de coletores de admissão e comandos de válvulas variáveis são as soluções mais aplicadas pelos fabricantes nos veículos de porte médio. A Volkswagen vem-se utilizando deste expediente em motores de alto rendimento, como o V6 de 2,8 litros, 30 válvulas e 193 cv (leia avaliação completa da Passat Variant V6), de uso comum nas plataformas Audi/VW.
Consiste em unir os benefícios de usar um coletor de seção estreita e dimensão longa, beneficiando o torque nas rotações intermediárias (cargas parciais), e um coletor curto e de grande seção, beneficiando a potência em regimes mais elevados, sem cair na mesmice de desenhar coletores medianos e que sacrificam ou o torque ou a potência, de acordo com a cilindrada do motor.
O objetivo dos projetistas é desenvolver um coletor com as duas características, permitindo variações no comprimento (variando a capacidade de enchimento deste motor) e, por conseqüência, otimizar o rendimento volumétrico, obtendo valores de potência e torque acima da média.
O coletor variável em ação: à esquerda, dutos longos privilegiam o torque; à direita, dutos curtos favorecem a potência
O coletor variável funciona integrado com a central de injeção e ignição e, quando disponível, o comando de válvulas variável. Compõe-se de um conjunto de dutos plásticos que operam nos regimes de cargas parciais, mantendo fechados os dutos curtos e de grande seção (para obtenção de potência) e abertos os dutos estreitos e longos (para obtenção de torque).
Quando o motor ultrapassa a faixa de giros de torque máximo, a central eletrônica energiza uma válvula eletropneumática (com sinal de massa), que abre a passagem para a mistura percorrer os dutos curtos e de grande seção, obtendo assim maior potência. É importante que as válvulas de admissão se fechem mais tarde, através do uso de variador de fase, otimizando a eficiência volumétrica dos cilindros.*
*nota: a polia regulável varia a fase do comando. É possível abrir mais tarde a válvula. O detalhe que ela não é regulada automaticamente e sim manualmente.
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Mais um texto:
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Qual a explicação científica (física) para os diferentes tamanhos de coletores de admissão com relação ao torque em altas e baixas rotações? Como funciona um coletor longo aliado ao motor 16V?
Fred Salomão da Mota Machado
[Tens de ter uma conta e sessão iniciada para poderes visualizar este link]Uberlândia, MG
É uma questão de inércia do volume de ar que está sendo admitido, Fred. Um coletor de admissão com dutos mais longos imprime velocidade a um volume maior de ar, pois todo o ar contido no duto está se deslocando para a válvula na velocidade de admissão, enquanto o ar atmosférico mantém-se praticamente parado. Com isso, a inércia do volume de ar que se desloca é maior do que em um duto mais curto, que possui um volume menor. Como a inércia é maior, o ar demora a parar e há tempo para a válvula abrir-se novamente para a admissão do próximo ciclo. A velocidade de deslocamento do ar em direção à válvula não fica prejudicada, o que auxilia o enchimento dos cilindros, aumentando portanto o torque e a potência. O contrário ocorre em dutos curtos: como existe um pequeno volume de ar se deslocando em direção à válvula, este é facilmente freado quando a válvula se fecha, pois tem uma menor inércia, e tem de ser reacelerado quando a válvula reabre, o que reduz a eficiência volumétrica do motor.
O maior comprimento do duto de admissão, porém, passa a ser prejudicial em alta rotação. O ar admitido já está em alta velocidade e não é preciso um volume elevado de ar para garantir a inércia. Um duto longo, então, oferece maior resistência ao deslocamento do ar e passa a prejudicar o desempenho do motor, reduzindo o enchimento dos cilindros.
Efeito semelhante ocorre com o aumento da área de admissão, mas aqui não é o volume de ar que está em jogo e sim a velocidade com que é admitido. No caso de válvulas maiores ou maior número de válvulas, ou mesmo de dutos de admissão mais largos, a área de entrada nos cilindros é maior e o volume dos cilindros é o mesmo, logo o ar se desloca com menor velocidade, o que reduz a inércia do volume a ser admitido e prejudica o torque em baixas rotações. Em altos regimes, com a velocidade de admissão já garantida, a maior área de admissão e menor resistência à passagem do ar otimizam o rendimento volumétrico, o torque e a potência.
A combinação de área mais ampla de admissão, como em um motor de quatro válvulas por cilindro, com coletor de dutos longos visa a encontrar um equilíbrio entre o comportamento no motor em alta e em baixa rotação. Exemplo deste acerto é o motor de 1,6 litro e 16 válvulas do Palio, que recorre a dutos longos para obter uma curva de torque mais plana. Outros motores utilizam um coletor de admissão de comprimento variável, que trabalha com duas configurações conforme o regime de giros: em baixa, dutos longos e estreitos; em alta, dutos mais curtos e mais largos. É a melhor forma de conciliar virtudes às vezes antagônicas como potência em alta, torque em baixa, economia e baixas emissões.
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====> Resumindo: se vc quer potência, o coletor deve ser curto, incluindo as mangueiras, filtros, etc. Eu não fiz teste no dino, um amigo aqui do fórum conseguiu perto de 3CV tirando o CAI + filtro esportivo, deixando direto na TBI.
EU perdebi perda de torque em baixa quando regulava o motor para baixa rotação e andava sem filtro, só na TBI. Quando colocava o filtro original, aumentava o torque em baixa, perceptível em saída de lombada em 3°.
Fotos de exemplos de motores aspirados FORTES (o c20xe tem mais de 200CVs), que usam coletor (ou entrada de ar) curta:
A borboleta de aceleração controla a admissão de ar pelo motor: quanto mais aberta, maior o fluxo; mais fechada, cria-se uma resistência e a admissão diminui. Esta resistência, que gera o efeito de freio-motor quando se corta a aceleração, provoca as chamadas perdas por bombeamento. Portanto, quanto mais aberta a borboleta (mais pressionado o acelerador), menores as perdas por bombeamento e melhor o rendimento.
Ocorre que há dois modos de extrair a mesma potência de um motor: com maior rotação e borboleta menos aberta, ou com menor rotação e borboleta mais aberta. Se determinado carro precisa, digamos, de 30 cv para se manter a 120 km/h, esta potência pode ser obtida -- hipoteticamente -- a 3.500 rpm em quinta marcha, com maior abertura de borboleta, ou a 4.300 rpm em quarta, com menor abertura. Como no primeiro caso as perdas por bombeamento são menores, o consumo será também menor.
Isso se aplica a qualquer rotação e velocidade. No uso urbano, utilizar marchas o mais altas possível traz menor consumo, mesmo que implique maior abertura de acelerador para se andar ao mesmo ritmo. Na estrada, a quinta pode ser mantida mesmo em aclives e nas retomadas em que não há necessidade de resposta rápida -- mais uma vez, não importa que o acelerador tenha de ser premido a fundo.
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A palavra chave está em: perdas por bombeamento. Parde rugosa, curvas, diâmetro pequeno... tudo isso gera turbulência, gera perdas por reduzir a velocidade do ar. Já reparou na mangueira original do carro? como tem uma curva quebrada? como por dentro tem sulcos? ou seja, é horrível... A mangueira do corsa novo já é em plástico + rígido, menos curvas, caixa de ar maior, capta ar frio na frente do carro... observem o novo corsa para ver.
É nesse ponto que o filtro esportivo contribui, reduzindo a restrição à passagem de ar - coisa que o filtro original faz d+ =(. Isso é possível perceber quando vc pega estrada e tira a caixa ressonadora, que fica antes do filtro de ar. Acima de 130km/h o motor parece mais solto.
É aqui que a TBI maior (de 40 p/ 45mm por exemplo) ajuda, a reduzir essas perdas quando vc mete o pé no fundo. Essa ultima semana testei a de 40-45-50mm, é perceptível o ganho em WOT, embora eu não usei filtro, deixei direto na boca.
Detalhe 3: A temperatura do ar.
O ar possui uma densidade. Quanto mais frio, mais denso. Quanto mais quente, menos denso. Se em 20°C vc tem uma densidade, em 40°C vai ter menos densidade, menos oxigênio sendo aspirado.
Dentro do cofre do motor, se vc estiver andando acima de 100km/h, a temperatura mantém-se na casa dos 40°C, com temperatura ambiente de 25°C. Claro que isso depende do ponto onde vc mede, mas via de regra, veja de alguma parte de metal do seu filtro está quente. Se vc conseguir deixar a mão por alguns segundos, está abaixo de 50°C. Se não conseguir, está acima disso a temperatura no ponto do filtro de ar.
Sendo assim, o ideal para se ter maior "eficiência" do motor em alta rotação seria:
- ter a menor distância possível
- ter a menor restrição possível
- conseguir captar ar frio
Se o objetivo é manter o consumo, deixe o filtro original... daria apenas para melhorar aquela mangueira terrível, embora ela cumpra também a função de não transferir os movimentos do motor para o filtro de ar.
A solução que eu encontrei quando viajava muito na estra foi a de achar uma mangueira com diâmetro muito grande (64mm interno), lisa, que me garantisse um isolamento térmico, para que o ar que passa por dentro dela não aqueça - pois a mangueira estando dentro do cofre, certamente sua temperatura passaria de 50°C, que captasse ar realmente frio e... com pressão =)
Aí foi que eu coloquei o CAI passando por um brecha ao lado do radiador do VHC (Celta flex o radiador é maior e não passa...). Realmente acima de 140km/h era evidente a diferença, inegável. Andando a 120km/h (normal), ainda percebi uma redução no consumo de combustível.
Se pegava água? sim, pegava. Era absurdo? não, não era. Dirigi quase 3h sob chuva forte na BR, parei 2x em posto para verificar o estado do filtro, entrada de água... e não achei nada absurdo, perfeitamente dentro do aceitável. Repeti isso várias vezes com chuva.
Nesse caso, o comprimento do coletor ficou 65cm maior que se eu tivesse colocado o filtro na TBI. Porém, estou pegando ar realmente frio, com pressão, sem ter curvas bruscas, etc. Vale lembrar que "teoricamente" a curva deve fazer um turbilhonamento no ar que talvez auxilie ainda mais a entrada do ar. Porém, tudo isso traz ganhos muito pequenos em um motor 1.0. Se fosse em um 2.0, seria bem mais perceptível o ganho.
OU SEJA: a minha opinião é que se vc não for captar ar frio e com pressão na frente da grade (em estrada), deixe o filtro então direto na TBI (cidade). Monitore a temperatura do filtro de ar com a mão, muito quente é um péssimo sinal. Tenho usado os filtros mais baratos do ML sem problemas graves. Deve-se ficar atento a manutenção e troca-los em um menor intervalo de tempo, tipo 5 em 5 mil km ou 6 meses se vc usa pouco, só na cidade e tem muito acúmulo de poeira.
Aproveitando toda a teoria... o escape é parecido com o CAI. Costuma-se usar escape dimensionado (todos os cilindros saem com um tubo independente, de mesmo comprimento, até um ponto onde de unem em um tubo somente) para melhorar o fluxo e costuma-se também usar termo-tape (fita em volta dos tubos do escape) para deixar BEM quente o escape, pois gás quente ocupa menos espaço, tem maior velocidade, é mandado pra atomosfera mais rápido. Veja a foto do motor do calibra lá em cima, tem um ponto amarelo que é termotape no coletor de escape.
Essa é a visão técnica que eu considero mais interessante. Vale lembrar que o mapa original da injeção é baseado no motor com filtro original, quando vc coloca outro filtro, outra tbi, etc etc etc, poderia ter maior proveito se fossem corrigidos alguns pontos no mapa (mapa = curvas de ponto, fase e tempo de injeção, etc, abertura da borboleta...)
Sob o ponto de vista estético e "auditivo", poxa, tem uns kits bem legais de filtro. Aí vai da disponibilidade financeira, do gosto, etc etc etc... Só é importante informar que não haverá um ganho significativo ao invés de prometer 3-5-8CVs.
Existem várias formas de ser feito, eu achei mais fácil com a mangueira de PVC. Em casas especializadas em mangueiras, procure uma mangueira em PVC resistente ao petróleo, usado em caminhão q tira óleo queimado em posto. Não é barata, mas é fácil usar. Nunca tentei pintar, mas talvez aceite alguma tinta spray. A mangueira tem 64mm de diâmetro interno e 74mm de diâmetro externo (leve essas medidas para conferir na loja). É bastante dura, precisa aquecer com água fervendo pra deixar ela mole o suficiente para encaixa na tbi ou filtro. Não é absurdamente caro e fica BEM melhor que deixar pendurado o filtro na mangueira original.
É isso aí pessoal, boa sorte!!!
Texto retirado do site Celta Club
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