Dimensionamento e Posicionamento Cilindros de GNV

Caros amigos,
Na hora de se colocar o GNV num veículo, uma das mais importantes decisões compreende a configuração do(s) cilindro(s) para armazenagem do GNV, assim como seu posicionamento.

Este novo tópico foi aberto exatamente para apresentar as diversas configurações e posicionamento dos cilindros, previsão de autonomia na cidade e na estrada e que também seja o local adequado para que sejam postadas, inclusive com fotos, as diversas soluções já adotadas, seus pontos fortes e fracos, enfim, onde possamos abordar plenamente esse aspecto de modo a facilitar a vida de quem ainda não usa o GNV e deseja instalar na sua VTR aproveitando a experiência de cada um de nós nesse tema.

Dimensionando a capacidade volumétrica e número de cilindros:
De modo geral o consumo de GNV acompanha de forma mais ou menos linear o consumo na gasolina, sendo que, na prática, para sistemas de GNV bem dimensionados, com bom mesclador, variador de avanço e boa regulagem, podemos simplificar dizendo:

autonomia no GNV (Km/m3) = aprox. autonomia na gasolina (Km/l) X 1,2

* na estrada, dependendo da velocidade de condução ser mais alta, exigindo maior potencia, a autonomia do GNV fica menor, cerca de 1,1 x Km/L da gasolina

Isso se deve principalmente ao maior poder calorífico do GNV associado à redução de consumo decorrente da redução de potencia por restrição do fluxo de entrada.

Em alguns casos, especialmente em sistemas sem variador de avanço e/ou com mescladores inadequados, a autonomia no GNV pode ser péssima, inclusive, pior do que na gasosa ( KM/m3 < Km/L).

No caso da XJ, podemos aproximar:
Cidade : 5 Km/L na gasosa ......................6 Km/m3 no GNV
Estrada: 8 Km/l na gasosa ...................... 8,8 Km/m3 no GNV

Dimensionamento do(s) Cilindro(s): Seja um usuário que deseje uma autonomia de 150 Km na cidade .
Capacidade de GNV = (150 Km) / (6 km/m3) = 25 m3
Esse veículo na estrada poderá rodar cerca de 25 m3 x 8,8 = 220 Km).

Na prática, para não ter que abastecer constantemente, um veículo de uso urbano deve ter no mínimo autonomia para 100 Km, o que no caso da XJ representaria um cilindro capaz de armazenar no mínimo 17 m3.

Note bem que essa definição de autonomia é muito pessoal, pois em algumas cidade onde há poucos postos de GNV, o ideal é se ter uma maior capacidade de armazenamento na VTR.

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POSICIONAMENTO DOS CILINDROS:
O porta malas da XJ apresenta uma limitação do comprimento dos cilindros devido á existencia do pneu reserva (estepe), cabendo somente cilindros de menor comprimento( 27 L, 40L, 62 L, etc).

O uso de um único cilindro encostado no banco traseiro é uma solução muito comum, mas devido ao pequeno comprimento do cilindro devido à existencia do estepe, a capacidade fica comprometida.

A capacidade em litros de um cilindro corresponde, em média, a 4,5 x a metragem cúbica a 25ºC, ou seja .............. Litragem = m3 x 4,5

Sendo assim, um cilindro de 27 L = 6m3 ..... 40L = 8,9 m3 ..... 62L = 13,8 m3 ... etc.

No exemplo acima, para se obter 25 m3 (autonomia na cidade de 150 Km), teria que se usar 2 cilindros de 62 L ( 2 x 13,8 = 27,6), o que inviabilizaria o uso do porta malas, pois esses cilindros são bem altos.

Uma solução muito boa e equilibrada é se usar 3 cilindros de 40L (do tipo leve), que lado a lado cabem perfeitamente no porta malas ocupando-o plenamente mas deixando uma altura útil abaixo do encosto dos bancos de mais de 25 cm, possibilitando levar-se cargas em toda a área do porta malas só que com menor altura.

3 cil de 40L = 120 L = 26,66m3 .... x 6 = 160 Km na cidade e cerca de 230 Km na estrada.

(como são da linha leve, o peso de todo o conjunto ficaria na faixa de 120 Kg).

Particularmente uso essa opção que me permite utilizar toda extensão da mala, tendo perdido apenas cerca de 28 a 30 cm de altura mas que em nada atrapalha na hora das compras, supermercados, etc.

Com uso um sistema super otimizado de mesclador (super aberto), variador de avanço e ajuste sempre otimizado, consigo fazer mais de 200Km na cidade e cerca de 280 Km na estrada.

Vou preparar fotos mostrando a configuração do porta malas e também vou descrever os pontos fortes e fracos dessa configuração e também espero conhecer e analisar a configuração dos amigos.

Até mais !

Bem, como disse antes, seguem as fotos dos cilindros instalados na minha XJ.
Medindo hoje com a trena, as dimensões são as seguintes:

Altura dos cilindros instalados já com a base = 29 cm
Espessura da madeira da cobertura + tecido de forração = 1 cm (compensado de 6mm + tapete)
Altura livre da plataforma até o término do encosto do banco = 19 cm

OBS: caso se use transportar caixotes ou caixas bem mais alta, pode utilizar uma rede de proteção para evitar acidentes.

Posso dizer que funciona muito bem inclusive para carregar garrafas PET de 2,25 Lts de refrigerantes, compras, etc, sem perder a área da plataforma.
Além disso notem que abaixo da cobertura de madeira há espaços úteis para se guardar ferramentas, cabo de chupeta, tranqueiras, etc, que ficam bem escondidinhas sem enfeiar a mala do carro.

Para quem vai fazer, observe a base de aço e a fixação lateral nas caixas de roda e no piso.
Não faz nenhum barulho ou rangido.

Os cilindros são da linha leve da cilbrás e com volume de aprox. 39 litros cada (8,66 m3 cada = 26 m3)

Seguem as fotos e depois vamos fazer algumas considerações técnicas.

Abs,

Imagens Anexadas

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	descobrindo.jpg (57,7 KB, 0 visualizações)
	descoberto.jpg (50,9 KB, 0 visualizações)
	cobertura.jpg (57,1 KB, 0 visualizações)
	forração.jpg (74,2 KB, 0 visualizações)

Mais fotos mostrando os detalhes :

Lembre que esta configuração de cilindros visa aproveitamento de toda área da mala da VTR em detrimento da altura útil.

No entanto para as tarefas diárias de compras diversas, supermercados, etc, mostra-se bastante útil pois normalmente os itens mais altos dessas compras, como as garrafas de refrigerante, apesar de terem altura maior que os 19 cm do encosto do banco, têm seu centro de gravidade bastante abaixo disso.
No caso de volumes outros com centro de gravidade mais elevado é recomendado usar-se uma dessas telas de proteção que protejam até a altura dos encostos de cabeça.

Por outro lado, usando-se um único cilindro bem mais alto, perde-se cerca de 50% da área útil da mala, complicando a vida no dia a dia urbano, especialmente nas compras de supermercado, além do que não dá para alcançar a mesma capacidade de armazenagem do GNV, ficando limitado a cerca de 18 m3.

Vejam as fotos com os detalhes de fixação.

Abraços e mandem fotos de configurações diferentes !

Imagens Anexadas

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	canto esquerdo.jpg (60,9 KB, 0 visualizações)
	espaço ferramentas.jpg (37,6 KB, 0 visualizações)
	espaço util+fixação.jpg (58,6 KB, 0 visualizações)
	fixação direita+espaço.jpg (50,7 KB, 0 visualizações)

Vejamos agora algumas considerações técnicas que passam a ser importante após a instalação do(s) Cilindro(s) de GNV na mala do carro.

1 - Adição de peso no eixo traseiro:

Na instalação do GNV na cherokee teremos um acréscimo de peso sobre o eixo traseiro que irá diretamente afetar duas coisas:
a) Suspensão traseira (mola / amortecedor): A melhor solução seria uma mola mais dura e um amortecedor mais duro.

b) Capacidade de frenagem

Veja bem: Normalmente a colocação de 1 cilindro + suporte + válvulas, etc, irá acarretar um acréscimo de cerca de 100 a 150 Kg sobre o eixo traseiro, o que corresponde a cerca de 20% a mais de peso nesse eixo.

Para exemplificar melhor, no caso citado acima, com 3 cilindros, suporte e válvulas, o peso anexado foi de cerca de 120 Kg porque os cilindros eram da linha leve. Se usasse do normal, esse peso seria de cerca de 145 Kg.

Além disso, como o centro de gravidade do conjunto ficou um pouco deslocado para tras do eixo, haverá um momento de força que desloca a componente vertical da força que atua nos pneus dianteiros, devido ao efeito de alavanca sobre o eixo traseiro que irá modificar a distribuição da força ideal de frenagem, reduzindo a força máxima de atrito do pneu dianteiro em relação ao traseiro, fazendo o pneu dianteiro travar com mais facilidade, tanto devido ao maior peso do conjunto, como devido à força de alavanca do cilindro deslocado do centro do eixo traseiro.

A solução ideal seria aumentar a capacidade de frenagem traseira em relação à dianteira em cerca de 20% (visto que a nova distribuição de peso nos eixos ficou assim alterada), o que pode ser conseguido de 3 formas:

1- Reduzindo a eficiência da freio dianteiro: Pode parecer uma loucura mas se a pastilha fôr mais dura e tiver um coeficiente de atrito com o disco menor, teremos que impor uma pressão maior no pedal do freio e a pressão da linha de óleo maior fará que a frenagem traseira aumente proporcionalmente, mesmo com os mesmos burrinhos originais.

Se conseguirmos reduzir o atrito pastilha/disco em 20%, a pressão do pedal/linha de óleo deverá ser 20% maior e a frenagem traseira aumenta 20%, conforme queremos.

2 - Aumentando a eficiência da frenagem traseira: Usando lonas de freio diferenciadas, com maior coeficiente de atrito, mais macias porém menos duráveis, com a mesma pressão do óleo conseguiria maior frenagem (lembre que estamos falando em aumentar a frenagem traseira em cerca de 20% )

3 - Trocando os burrinhos traseiros por outros com diãmetro de êmbolo maior em cerca de 10% (área do êmbolo +/- 20% maior), pois com a mesma pressão original do óleo, teria-se uma frenagem 20% maior na traseira, aliviando a frenagem dianteira e mantendo a distribuição da frenagem proporcional à distribuição de massa nos 2 eixos da VTR .

Na prática tem se feito o seguinte:

SUSPENSÃO= Feixe: colocar lâmina adicional, junto à mola mestra.
Amortecedor : Quase ninguém troca o amortecedor, pois o efeito é pouco notado.

FREIO: Apesar de todos perceberem que a VTR passa a travar as rodas dianteiras com maior facilidade, é difícil encontrar quem tenha feito alguma das alternativas citadas.

Nesse caso, seria muito bom se identificar fornecedor de burrinhos onde possamos encontrar um burrinho compatível com o original em termos de comprimento, fixação, etc, porém com diâmetro de êmbolo cerca de 10% maior. Fica a idéia para os mais experientes nessa área.

Com relação às lonas mais eficientes ou pastilhas menos eficientes, creio que há materiais apropriados e seria fácil de fazer pois as lonas podem ser coladas, porém, das vezes em que andei perguntando, o pessoal das lojas e oficinas desconhecia haver essas diferenças de materiais.

Bem ... depois continuamos.

Abraços,

Muito bom o tópico.

Abs.

obrigado pela dica, estava quebrando a cuca devido ao efeito de alavanca na dianteira, visto que a direção ficaria leve demais e em curvas podera desgarrar um pouco a dianteira, já cheguei a pensar em um tanque c/ redução de 50% o que seria mexer com prejuizo da autonomia, a outra hipotese que cogitei era de empilhar 2 cilindros no encosto e o 3º no plano,caso faça esta montagem em escada depois te mando as fotos.
sds