O motor Alfa Romeo que vamos desmontar pertence à família de motores Twin Spark. Twin Spark significa “faísca dupla”. Estes motores a gasolina têm, de facto, duas velas de ignição duplas para cada cilindro. Em geral, os engenheiros da Alfa Romeo criaram um motor de competição com duas velas de ignição por cilindro em 1914.
Voltaram a uma solução semelhante para motores de desporto motorizado nos anos 60 e, em 1986, introduziram motores de produção com o dobro do número de velas. Com o objetivo de enquadrar os seus motores em regulamentos ambientais mais rigorosos. Do ponto de vista puramente técnico, duas velas de ignição, fornecendo duas faíscas sequenciais ou simultâneas, permitem que um motor a gasolina funcione com sucesso com uma mistura bastante pobre. Além disso, as duas velas de ignição aumentam a velocidade de combustão da mistura ar-combustível, o que permite reduzir o ângulo de avanço da ignição, o que proporciona um certo ganho de potência.
Todos os motores italianos produzidos em série com tecnologia Twin Spark eram motores de 4 cilindros com cilindrada de 1,4 a 2,0 litros. Os primeiros tinham uma única árvore de cames e duas válvulas por cilindro. Os mais recentes tinham 16 válvulas. Entre eles, havia motores com blocos de ferro fundido e sincronização por corrente.
Vamos desmontar uma das últimas versões do motor Twin Spark, um motor de 2 litros (AR32310) retirado de um Alfa Romeo 156 de 2001.
Primeira geração de motores Alfa Romeo Twin Spark
Em 1986, o primeiro motor da nova série Twin Spark estreou-se no Alfa Romeo 75. Este motor de 2,0 litros foi uma verdadeira inovação para a época. A principal caraterística era um sistema de ignição com duas velas de ignição por cilindro, o que melhorava significativamente a plenitude da combustão da mistura combustível-ar e permitia funcionar em modo económico com uma mistura pobre. O motor tinha as seguintes caraterísticas técnicas principais
- Injeção distribuída de combustível – o sistema de injeção era avançado para a época, melhorando a potência e a economia.
- Bloco de cilindros em alumínio com camisas húmidas – reduzia o peso do motor e aumentava a sua durabilidade.
- Acionamento por corrente – que melhorou a fiabilidade e a durabilidade em relação ao acionamento por correia.
- Cabeça de alumínio com duas árvores de cames (DOHC) – apesar de o motor ter apenas 8 válvulas, tinha um bom desempenho.
Linha de motores Twin Spark de primeira geração:
| Cilindrada do motor | Código do motor | Potência | Torque | Modelos de veículos |
|---|---|---|---|---|
| 1,7 litros | AR67105 | 115 cv | 146 Nm | Alfa Romeo 155 |
| 1,8 litros | AR67101 | 129 cv | 165 Nm | Alfa Romeo 155 |
| 2,0 litros (1962 cm³) | AR06420 / AR06224 | 148 cv | 186 Nm | Alfa Romeo 164, Alfa Romeo 75 |
| 2,0 litros (1995 cm³) | AR64103 / AR67201 | 143 cv | 187 Nm | Alfa Romeo 164, Alfa Romeo 155 |
Vantagens da primeira geração:
- Eficiência de combustão graças a duas velas de ignição por cilindro.
- Economia – capacidade de funcionar com misturas pobres a cargas reduzidas.
- Fiabilidade graças ao sincronismo por corrente e à construção robusta.
Desvantagens:
- Manutenção intensiva em mão de obra: o sistema de velas duplas exigia substituição e calibração mais frequentes.
- A conceção de 8 válvulas limitava o potencial a altas rotações.
Motores Alfa Romeo Twin Spark de segunda geração
Em 1996, com a introdução do Alfa Romeo 155, entraram no mercado os motores Twin Spark de segunda geração. Estes motores tinham um design significativamente revisto:
- Bloco de cilindros em ferro fundido – proporcionava maior resistência e fiabilidade em comparação com o bloco de alumínio da primeira geração.
- Acionamento por correia – que era mais fácil de manter, mas exigia uma substituição regular.
- Cabeça do bloco de 16 válvulas – melhorou o desempenho dinâmico do motor, especialmente em altas rotações.
- Variable Variable Valve Timing (VVT) – na admissão, que melhorou o desempenho do motor a baixas e altas rotações.
- Sistema de geometria variável do coletor de admissão (VLIM) – utilizado nas versões de 1,8 e 2,0 litros para melhorar a dinâmica do motor a diferentes rotações.
A linha de motores Twin Spark de segunda geração:
| Cilindrada do motor | Código do motor | Potência | Torque | Modelos de veículos |
|---|---|---|---|---|
| 1,4 litros | AR38501 | 103 cv | 124 Nm | Alfa Romeo 145, 146 |
| 1,6 litros | AR67601 / AR32104 / AR37203 | 105 – 120 cv | 140 – 146 Nm | Alfa Romeo 145, 146, 147, 156 |
| 1,8 litros | AR67106 / AR32201 / AR32205 | 140 – 144 cv | 163 – 169 Nm | Alfa Romeo 145, 146, 155, 156, GT II |
| 2.0 litros | AR67204 / AR32301 / AR32310 / AR34103 / AR36301 | 150 – 155 cv | 181 – 187 Nm | Alfa Romeo 145, 146, 156, GTV II, 166 |
Benefícios da segunda geração:
- Versões mais potentes de 16 válvulas – aumentaram o desempenho do motor, especialmente em altas rotações.
- Sistema de modificação do fasorregulador e da geometria de admissão – proporciona uma melhor dinâmica em todos os modos de funcionamento.
- Fiabilidade: Apesar da transmissão por correia, o motor continua a ser um dos mais fiáveis da sua classe.
Desvantagens:
- Substituição frequente da correia de distribuição: a transmissão por correia exigia uma manutenção regular, que podia ser dispendiosa.
- Sistema de ignição complicado: o sistema duplo de velas de ignição (uma grande e uma pequena) exigia a substituição de conjuntos de velas, o que aumentava os custos de manutenção.
O motor do Alfa Romeo não arranca
O caprichoso motor Alfa Romeo pode não arrancar por várias razões: devido a uma falha do sensor de posição da cambota, do sensor de temperatura do líquido de refrigeração ou a uma avaria da antena do imobilizador. A forma mais fácil de diagnosticar a falha do sensor da cambota: O Check Engine acende-se e o motor não arranca apenas quando está quente.
RPMs flutuam quando o motor está em ponto morto
Se as rotações do motor do Twin Spark começarem a flutuar quando se está a rodar em ponto morto, é necessário verificar a válvula de ventilação dos gases do cárter. Esta encontra-se na parte de trás da placa do acelerador. Na válvula, a mola está enfraquecida ou obstruída. Por este motivo, a regulação da descarga de gás do cárter é perturbada. A válvula pode ser comprada e substituída na sua totalidade. Mas uma ação como a limpeza e a flexão da mola também funciona. É verdade que tais reparações ajudarão durante seis meses a um ano, depois as rotações começarão a flutuar novamente pela mesma razão.
Se o motor 2.0 Twin Spark mantiver velocidades elevadas ao ralenti, a causa pode ser uma avaria do sensor de consumo de combustível em massa (DMRV) ou do sensor de temperatura do anticongelante. Além disso, se o fluxómetro estiver avariado, o motor pode puxar mal quando está frio ou fazer ruídos de estalidos quando o pedal do acelerador é premido com força.
Coletor de admissão
Os motores Twin Spark de 1,8 e 2,0 litros utilizam um coletor de admissão de comprimento variável. Isto aplica-se às versões mais recentes dos motores, que se caracterizam por tampas de válvulas em plástico.
Até velocidades médias (até 2800 rpm), o ar flui através dos canais curtos do coletor. A velocidades médias (2800 a 5200 rpm), o ar é encaminhado através de condutas longas, o que facilita o enchimento do cilindro através da ressonância e da aceleração do fluxo. Acima das 5.200 rpm, o ar volta a ser encaminhado para os canais curtos para proporcionar uma resistência mínima ao fluxo e reduzir a rarefação na admissão.
Os flaps geométricos do coletor de admissão são controlados por um sistema de vácuo através de comandos electrónicos. O sistema é geralmente fiável, mas existem casos de encravamento da haste ou de fugas de vácuo.
Velas de ignição
Os motores Twin Spark de 16 válvulas estão equipados com velas de ignição de 14 mm e 10 mm. As velas de 14 mm estão centradas no centro da cúpula da câmara de combustão. As velas de 10 mm encontram-se na parte lateral da câmara de combustão. No desenvolvimento do sistema de “dupla faísca”, os italianos foram assistidos pelos japoneses da empresa NGK. O sistema Twin Spark não causa problemas especiais nem avarias. Exceto que é necessário comprar o dobro das velas.
Bobinas de ignição
Até 2000, eram utilizadas quatro bobinas de ignição adjacentes nos motores Twin Spark de 16 válvulas. Ou seja, uma bobina de ignição fornecia uma faísca de “trabalho” a uma vela de ignição num cilindro no final do curso de compressão e uma faísca de “ralenti” a uma vela de ignição no outro cilindro no final do curso de escape. Curiosamente, com este esquema, o motor continuava a funcionar relativamente bem quando uma das bobinas falhava. No entanto, este esquema aumenta a carga sobre as bobinas: elas têm de fornecer uma faísca a cada 360° de rotação da cambota.
A partir de 2000, cada cilindro recebeu bobinas de ignição individuais. Uma bobina fornece faísca a ambas as velas de um dos cilindros. Neste modo de funcionamento, as bobinas produzem uma faísca a cada 720° de rotação da cambota (lembre-se que os 4 ciclos de trabalho do motor são efectuados em 2 rotações da cambota) e torna-se possível controlar o ângulo de avanço.
A correia de distribuição
A correia de distribuição deve ser verificada a cada 60.000 km e substituída num intervalo de 115.000 km ou uma vez a cada 5 anos. Os especialistas aconselham reduzir para metade o intervalo de substituição da correia de distribuição, pois consideram-no demasiado delicado.
Nos motores Twin Spark não existem marcas no mecanismo de distribuição. É necessário utilizar retentores de veio especiais para alinhar corretamente os veios.
Eixos de compensação
Apenas as versões de 2 litros do motor Alfa Romeo Twin Spark utilizam veios de compensação. Estes são acionados por uma correia dentada separada (60620443). A correia do equilibrador também deve ser substituída em intervalos de 115.000 km. De facto, a sua quebra não ameaça o motor. Muitos Twin Sparks de 2 litros são acionados sem correia de distribuição. No entanto, se se partir, pode ficar por baixo da correia de distribuição e, nesse caso, o motor sofrerá danos “graves”.
Casquilho
Os motores Twin Spark de 16 válvulas têm as mesmas cabeças de cilindro, mas existem diferenças nas árvores de cames – no perfil das cames. Nos motores mais antigos de 1,8 e 2,0 litros, as árvores de cames são as mesmas. As válvulas são acionadas por hidrocompensadores colocados nos copos dos tuchos. Este é um esquema normal para um motor concebido para rotações elevadas, porque não existem massas extra no comando de válvulas – balancins.
Contudo, onde não há balancins, não há rolos. Por conseguinte, o atrito entre as cames e os copos é considerável. Os hidrocompensadores sobressaem muito para fora dos poços, pelo que têm tendência a encravar devido a cargas laterais. Um hidrocompensador gasto produz um som claro e rítmico. Deve ser substituído imediatamente, porque o excêntrico da árvore de cames correspondente começa a desgastar-se e a lascar. Em geral, as árvores de cames para motores Twin Spark têm uma procura constante.
Muitas vezes, os motores Twin Spark são prejudicados pela mão de obra: as guias das válvulas e as próprias árvores de cames não são muito bem sucedidas e duradouras.
Mudador de fase
O phase shifter está instalado na árvore de cames de admissão de todos os motores Twin Spark a partir de 1998. A embraiagem hidromecânica tem um design semelhante ao da embraiagem dos motores Volvo (que já abordámos). A polia da árvore de cames de admissão é deslocada por um pistão, que roda a caixa da embraiagem em estrias oblíquas.
A embraiagem do mecanismo de temporização tem uma vida curta. Necessita de ser substituída a intervalos regulares de 100.000 – 150.000 km de quilometragem devido ao desgaste das estrias do veio e das engrenagens. Uma embraiagem avariada faz um som de chocalho quando o motor está a funcionar. Mas o pior é que, através dos seus vedantes de óleo, o óleo, que deveria ir para a cabeça do cilindro, escapa.
Como resultado, os cames da árvore de cames desgastam-se devido à baixa pressão do óleo. Um phase shifter muito gasto com uma mola enfraquecida pode fazer saltar a correia de distribuição.
A válvula solenoide do variador de fase é bastante resistente, mas muitas vezes tem fugas de óleo por baixo.
Bomba de óleo
A bomba de óleo do motor Twin Spark falha devido à mais pequena contaminação. A redução da pressão do óleo afecta a vida das árvores de cames e dos seus revestimentos da cambota.
Pistões
O motor 2.0 Twin Spark Euro 3 difere do mesmo motor Euro 2 nos seus pistões. Naturalmente, a versão mais recente e mais amiga do ambiente tem pistões mais leves e anéis de pistão mais finos. A altura de um pistão deste tipo é de apenas 51,3 mm. Para comparação, o Twin Spark Euro 2.0 tem uma altura de pistão de 56,0 mm. Mas há valores ainda mais coloridos: o motor 1.8 Twin Spark nas normas Euro-2 e Euro-3 tem alturas de pistão de 60,15 e 50,45 mm, respetivamente.
No motor 2.0 Twin Spark, é possível colocar os pistões antigos com a condição de instalar a junta da cabeça do cilindro de estilo antigo: a sua altura (espessura) é de 1,85 mm contra 0,38 mm no motor para Euro-3.
Geometria infeliz do grupo de pistões e da manivela do motor 2.0 Twin Spark
O motor 2.0 Twin Spark é derivado do motor de 1,8 litros, aumentando o diâmetro do pistão em apenas 1 mm (de 82 para 83 mm) e aumentando significativamente o curso do pistão de 82,7 para 91 mm. As bielas têm o mesmo comprimento (145 mm). E acontece que, no final, a geometria do motor 2.0 Twin Spark era muito inadequada para um motor a gasolina. Existe um parâmetro tão importante como o RS – a relação entre o comprimento da biela e o curso do pistão (diâmetro da manivela). Portanto, se no motor de 1,8 litros essa relação é igual ao clássico 1,75, então em 2 litros – 1,59. Esta é uma caraterística nem sequer de um automóvel de passageiros, mas de um trator a diesel.
Por isso, existem muitos problemas técnicos. O curso do pistão foi alterado, as bielas foram deixadas velhas – de modo que a biela mais “balançando” “tablet” (ou seja, com baixa altura) pistões de lado a lado. E também a baixo parâmetro RS o pistão experimenta acelerações muito acentuadas, o que carrega fortemente todo o mecanismo da manivela. A altas rotações, um motor deste tipo sofre tensões tremendas devido à mudança súbita de aceleração, que literalmente bate e bate na cambota.
Provavelmente, para atenuar estas cargas laterais, os engenheiros italianos foram forçados a utilizar veios de compensação no Twin Spark de 2,0 litros. Afinal, os eixos podem não apenas neutralizar as massas, mas também têm uma inércia decente, suavizando o trabalho do motor ao pressionar e soltar bruscamente o pedal do acelerador.
Queima de óleo
Todos os motores Twin Spark de 2 litros têm um apetite considerável por óleo. De acordo com os dados de fábrica, o consumo de óleo permitido é de até 1 litro por 1000 km. Mas este valor cobre apenas as particularidades deste motor.
O consumo de óleo é provocado pelo desgaste dos cilindros e dos anéis do pistão, pelo entupimento dos anéis de óleo. Nos motores Twin Spark, os anéis de óleo são do tipo caixa, com pequenos orifícios para a drenagem do óleo. Se ficarem obstruídos, o apetite de óleo torna-se muito grande.
E, nos motores Twin Spark com Euro-3, a altura dos anéis de óleo é reduzida de 3 para 2 mm.
Numa palavra, o controlo semanal do nível de óleo nestes motores é obrigatório.
TOTAL
É o motor Alfa Romeo 2.0 Twin Spark que tem a vida mais curta – tudo por causa da geometria muito mal sucedida do grupo da manivela, por causa da qual vai para revisão mal chega aos 250 000 km.