Desbielou: defeito ou troféu?

É quase unânime entre os orgulhosos preparadores da atualidade que se a biela entorta ou quebra, é porque não suportou a potência obtida.

Desbielou

O fabricante da peça declara o limite de potência suportado pelo seu produto. Obviamente, o preparador não irá trabalhar conscientemente acima deste limite. Então, quando consegue tirar 500CV, 600CV de um motor VW AP e uma biela, que promete suportar mais do que isso, entorta ou rompe, ele não tem dúvidas: a biela é de má qualidade.

Em outras palavras, há quem afirme que não existe outra razão para uma biela entortar ou quebrar que não seja a potência. Será?

Se isto é verdade, então por que é comum as retíficas de motor receberem bielas originais deformadas que foram retiradas de motores originais que não receberam nenhum tipo de preparação? Aliás, segundo o estudo de falhas em motores de combustão interna da indústria química Girux, falhas em bielas, mancais e bronzinas encabeçam a lista de ocorrência nas retíficas com 24,4%.

Resumidamente, há dois motivos básicos para o fenômeno popularmente conhecido como “desbielar”: ou a biela não suporta a potência aplicada ou ocorreu alguma força contrária ao movimento livre do conjunto Biela/ Pistão/ Pino/ Virabrequim.

Na década de 80, existiu a copa Shell de marcas e pilotos. Eram motores turbo, carburados, com pistões e bielas originais (por força de regulamento) que, em ritmo de classificação, atingiam 350CV e, em ritmo de corrida, chegavam a 270CV em provas de até 3 horas. Lembrando que os componentes dos motores eram projetados para uma potência de aproximadamente 90CV. Na copa Shell, os motores turbos  eram preparados para gerar  muito mais potência do que as bielas, teoricamente, suportariam. Evidentemente, as quebras eram comuns, mas a grande maioria obtinha bons resultados. Estamos falando de uma época em que coisas como bomba elétrica e  injeção eletrônica, eram um terreno misterioso. Sem falar de sonda de banda larga/ data logger, itens que  não existiam ou eram inacessíveis à grande maioria. Os ajustes eram realizados via multímetro e, mesmo  assim, os preparadores conseguiam bons acertos e os motores produziam potência muito acima do limite da biela, sem quebrar.

Ou seja, a biela deformar por excesso de potência não é uma verdade tão absoluta quanto parece: ocorre, mas nem sempre.

Consultando alguns preparadores  experientes, o consenso foi que a principal causa de falha é falta de lubrificação, que pode ser ocasionada por vários fatores. O principal deles é o que chamamos de “quebra do filme de óleo” entre a bronzina e o munhão do virabrequim. A bronzina, sem lubrificação adequada, sofre desgaste excessivo (contato metal x metal) e perde a dimensão correta de trabalho. A folga criada após a destruição da bronzina é responsável pelo desalinhamento do conjunto, provocando toda a sorte de impactos no bloco/ cilindro, deformando ou quebrando a biela.

Mas, o que provoca esta “quebra do filme de óleo”?

  1. Qualquer impacto (calço)  contra o movimento livre do conjunto pode provocar a quebra do filme de óleo. Exemplo: choques ocasionados por objetos estranhos entre o cabeçote e o pistão, quando pequenas partes metálicas ingeridas ou desprendidas de algum componente do motor chega à câmara de combustão; ou, o mais comum, colisão do pistão com a válvula de admissão ou escape por excesso de rotação ou deficiência do trem de válvula.
  2. Falha do óleo lubrificante: por excesso de temperatura; por características do lubrificante não adequadas a aplicação; por contaminação, quando o combustível não queimado contamina o lubrificante (excesso de álcool, metanol, etc.).
  3. Detonação! Isso mesmo, quem tem experiência com manutenção de motores originais sabe que a detonação é um fator que causa sobrecarga no conjunto. Em motores com bielas forjadas, normalmente a biela suporta esta sobrecarga, mas o filme de óleo não.
  4. Excesso de torque nos parafusos pode provocar deformações no alojamento das bronzinas e dificultar a correta lubrificação.
  5. Resistência ao livre movimento do pistão no cilindro, por dilatação devido ao excesso de temperatura normalmente ocasionado por razão estequiométrica insuficiente (mistura pobre), detonação, folga inadequada, etc.

Além da quebra do filme de óleo há também as causas diretas. Entre elas destacamos algumas:

  1. O tempo de uso. É muito difícil definir vida útil quando falamos de peças de alta performance em ambiente de competição. Por isso, a manutenção preventiva e constante verificação são imprescindíveis.
  2. Travamento do pistão. Quando o pistão dilata o suficiente para travar no cilindro provoca uma obstrução total do livre movimento do conjunto.
  3. Dimensionamento inadequado da área de trabalho das bielas. Muitos modelos de Bielas fabricadas para  competição tem maior área e necessitam de retrabalho no bloco para que, em funcionamento, com dilatação e vibração, os componentes se movimentem sem obstruções. Caso a biela toque no bloco em funcionamento, por mais leve que seja o impacto, a destruição é certa.

Bem, há também a razão óbvia da quebra generalizada do motor: se um bloco rompe ou o virabrequim oscila dentro do bloco, certamente danifica as bielas.

Entretanto, quando falamos em bielas forjadas, ou seja, as mais resistentes, paradoxalmente todos os motivos expostos parecem não fazer mais sentido e apenas a potência parece ser a responsável pela falha na biela. Como potência nunca pode ser a vilã da história, então sobra para a qualidade da peça. Bem, diante de tantas evidências, parece claro que se trata de um mito: bielas forjadas podem ser vítimas tanto de excesso de potência quanto das inúmeras situações que podem alterar as relações brutais de força dentro de um motor para parâmetros nos quais a biela, mesmo forjada, não foi projetada.

Caso 1

Para exemplificar, vamos relatar um caso – ou para os cosmopolitas: um “case”. Para nós, muito mais um aspecto cultural, quase psicológico, do que propriamente técnico. Mas, ainda assim, parece bem ilustrativo.

Em uma ocasião, uma conhecida equipe que prepara carros de Arrancada, publicou na internet a foto de uma das bielas da SPA Turbo – a Super A para 1000CV – acompanhado da seguinte afirmação: “Bielas para 1000cv em um carro de 600 da nisso!! Pelo menos 500cv de pico de potencia”. Fomos atras do preparador para saber realmente o que havia acontecido!

Com uma biela torta nas mãos fica a pergunta: a biela quebrou o motor ou o motor quebrou a biela? Em outras palavras, se quisermos detectar a razão de uma biela quebrar/ entortar, precisamos identificar os sinais deixados no motor e descobrir O QUE OCORREU PRIMEIRO. Não é uma tarefa fácil, principalmente porque há interesses conflitantes e, às vezes, o cliente/preparador não está disposto a análises mais criteriosas.

Então, a equipe da SPA foi até a oficina em questão, mesmo não se tratando de um caso de garantia, pois a garantia não foi acionada pelo fato da biela ter sido adquirida a mais de dois anos e ter sido utilizada em várias provas. Mas, mesmo com o intuito legítimo de entender o que aconteceu, a peça não foi concedida para análises laboratoriais. Tudo o que conseguimos foram fotos. Mas que dizem muito: se não dizem o que aconteceu, certamente dizem o que NÃO ACONTECEU.

Aqui está a biela:

Caso1_02

A alegação da equipe foi que a biela não suportou a potência. Esta hipótese é plausível, mas carece de uma investigação mais profunda.

Se repararem bem na foto abaixo, verão uma marca, indiscutível, da válvula estampada no pistão. Para isso ter ocorrido, o pistão bateu na válvula. Como disse, a questão é saber o que ocorreu primeiro. Como sabemos, uma pequena colisão do pistão com a válvula já é suficiente para quebrar o filme de óleo e provocar um decisivo desbalanceamento no conjunto.

Caso1_01

Se a biela não deformou instantaneamente, certamente a lubrificação foi afetada. Observe que as bronzinas estão fundidas contra a superfície da biela. Ou seja, foram “prensadas” sem lubrificação adequada, resultado da quebra do filme de óleo. Aqui o detalhe das bronzinas destruídas:

Caso1_04

Embora a foto abaixo esteja um tanto desfocada, dá para perceber a cor azulada da biela, mais um indicativo da temperatura excessiva por falta de lubrificação:

Caso1_03

Ainda há mais um detalhe que pode indicar outra razão para a biela ter entortado. Vejam esta foto:

Caso1_05

É visível que nenhum retrabalho foi feito no bloco, pois o vinco no bloco acima é o original. Devido as características do motor, talvez a biela não tocasse no bloco, mas certamente passava muito perto – um “fio de cabelo”, como se costuma dizer. Em um carro de competição isso pode ser considerado um descuido, pois a vibrações são bem mais intensas.

Trata-se de um caso típico. A maior parte dos problemas mecânicos provém de falta de lubrificação. O que nem todos sabem é que a falta de lubrificação nem sempre é causada por óleo vencido, vazamento ou descuido do preparador.

De qualquer forma, é muito difícil afirmar o que aconteceu dentro do motor no momento da falha. Tudo o que podemos fazer é levantar hipóteses, analisar as mais prováveis e descartar as improváveis. Mas, com certeza, é preciso muito cuidado com a afirmação “a biela não aguentou” sem uma boa análise.

Caso 2

Um outro cliente chegou até a garantia da SPA Turbo com uma biela – a Super Light 144 para 500CV – alegando que não suportou a potência.

Levando o caso até o departamento de engenharia, a desconfiança sobre o apressado diagnóstico do problema é geral: todos conhecem muito bem o projeto e a liga que o material é fabricado. A falha na biela ser causada por potência é, no mínimo, estranha.

Veja a foto abaixo:

Caso2_01

Bem, não há muito o que analisar com esta imagem. Mas analisando a foto da outra biela abaixo, que não quebrou, o departamento de garantia da SPA pode tirar conclusões interessantes.

Caso2_02

Reparem que a marca na lateral da biela é inequívoca: tocou o bloco. Ou seja, o preparador não conferiu corretamente se há espaço para a biela no bloco e deveria ter providenciado um retrabalho, prática corriqueira entre boas equipes, ou, se providenciou, foi insuficiente. Lembramos que “tocar no bloco” que causa a impressão de se tratar de uma só ocorrência foi um “pouco” mais do que isso: se consideramos um motor girando a 7000rpm em uma competição, o choque se repetiu mais de 110 vezes em apenas um segundo!

Informação: o motor foi utilizado em seis provas. A biela estava tocando o bloco durante todo esse tempo. Se fizermos uma estimativa, teremos algumas milhares de pancadas no bloco.

Conclusão: a desconfiança do departamento de engenharia da SPA não era para menos, pois a SuperLight é uma excelente biela. A surpresa foi que a biela também realiza alguns “milagres”: suportou milhares de marteladas no bloco sem deformar. É claro que uma delas encontrou o seu limite, mas é como o pessoal da engenharia da SPA costuma dizer: “projetamos bielas para suportar potência, não pancada no bloco, na válvula, superaquecimento, falta de lubrificação, etc., etc….”

O que nos chama atenção de tudo isso, não é o fato de uma peça aparecer quebrada, mas o diagnóstico precoce de alguns. O preparador que se apressa em anunciar a causa da falha da biela olhando somente para o seu efeito, perde uma preciosa chance de realizar outros ajustes, melhorar a performance do seu motor e evitar futuras quebras. Portanto, quando observar uma biela torta ser erguida como troféu, considere que há ali bem mais chances de erros do que méritos.

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