Sempre
que falamos em carros velozes e potentes, costuma-se pensar
em um componente que normalmente está associado aos motores
destes carros. Além de esportivos e carros de elevado
desempenho, os turbos atualmente também estão
presentes em muitos motores diesel, a fim de proporcionar melhor
desempenho desta classe de motores.
Até
pouco tempo a utilização de turbo compressor em
automóveis se restringia a alguns poucos modelos em que
os fabricantes desejavam obter mais desempenho de seus motores,
sem ter que se optar por muitas inovações tecnológicas
e grandes motores. Entretanto, atualmente cresce cada vez mais
a quantidade de carros que já saem de fábrica
com este equipamento, que vem se popularizando como sendo uma
alternativa razoavelmente barata e fácil para se conseguir
alguma potência extra.
O
princípio de funcionamento de um turbo e que permite
conseguir-se aumento de potência sem que seja necessário
grandes modificações no motor, é razoavelmente
simples, tanto no aspecto de peças adicionais, como também
no resultado obtido, sem comprometimento considerável
do motor.
O
mecanismo em si, consiste de uma turbina (daí o nome
turbo) que é acionada pelos gases de escape de todo motor
a combustão interna. O fluxo de ar que sai do motor e
que normalmente vai para o coletor de escape e para o cano de
descarga (escapamento), é direcionado para a turbina
fazendo rodar a velocidades acima de 150000 rotações
por minuto, ou seja, mais de 30 vezes acima do regime de funcionamento
de muitos motores.
A
turbina por sua vez, é conectada através de um eixo
ao compressor, que utilizando uma geometria de pás apropriada
aspira grande quantidade de ar para seu interior. O papel do compressor
é como o próprio nome sugere, injetar o ar comprimido
dentro do motor. É justamente neste ponto que ocorre a
"mágica". Com maiores quantidades de ar, pode-se
ter também mais combustível e, portanto explosões
mais poderosas dentro de cada cilindro, gerando assim a tão
desejada potência extra.
Tendo
em conta que a pressão atmosférica é em
torno de 14.7 psi ao nível do mar ou 1 Bar, um turbo
que opere entre 6 e 8 psi (~ 0.5 Bar), seria teoricamente capaz
de elevar em 50 % o suprimento de ar em relação
a um motor aspirado convencional e portanto, renderia 50% mais
potência. Porém deve-se levar em conta que como
todo mecanismo, o turbo também tem um índice de
eficiência mecânica, que geralmente está
entre 60% e 80%, dependendo do fabricante e do modelo de turbo
empregado. Sendo assim, em geral pode-se esperar algo em torno
de 30 a 40% mais potência para cada 0,5 Bar de pressão.
Uma
das causas da ineficiência vem do fato que o giro da turbina
não é livre. O assentamento do eixo de transmissão
para o compressor normalmente pode ser feito através
de rolamentos hidráulicos (óleo) devido às
altas temperaturas originadas pela rotação e pelo
próprio calor dos gass de escape ou por rolamentos mecânicos
(cerâmica e aços de alta resistência) de
precisão e resistência.
A
segunda razão, vem justamente do próprio motor
que encontra maior dificuldade para expelir os gases de escape
através da turbina e, que portanto, perde parte de seu
rendimento nesta operação. Naturalmente o processo
de compressão do ar também significa resistência
ao movimento da turbina e responde por parte da perda de eficiência
do sistema.
A
quantidade de ar extra que entra nos cilindros por intermédio
do turbo, deve ser acompanhada de quantidade correspondente
de combustível, que é feita pelo carburador ou
no caso dos carros atuais pela injeção eletrônica.
Em ambos os casos este é um "problema" fácil
de se resolver, sendo que no caso da injeção não
há necessidade de ajuste, já que o próprio
módulo tem capacidade de providenciar combustível
adicional para adequar-se ao fluxo maior de ar. Todavia quando
o turbo operar com pressões muito elevadas, tanto o carburador,
quanto a injeção podem não serem capazes
de fornecerem este suprimento extra, sendo necessário
a troca do carburador ou o remapeamento da injeção
e até mesmo a troca do seu módulo.
Um
outro mecanismo que normalmente costuma aparecer associado aos
turbos, é o intercooler. O seu papel é o de aumentar
a eficiência do sistema. Sabe-se que o aumento de pressão
em qualquer fluído, significa aumento de temperatura,
porém aumentar a temperatura do ar significa por outro
lado diminuir a quantidade de moléculas de oxigênio
(e de outros gases) pela sua expansão. Desta forma, o
Intercooler, resfria o ar que entra comprimido pela turbina
nos cilindros, aumentando consequentemente a quantidade de oxigênio
e otimizando a explosão dentro dos cilindros.
Outra
consideração na escolha de um turbo, fica por
conta do tamanho da turbina e do chamado Turbo Lag, que nada
mais é do que o tempo de resposta necessário até
que o turbo possa "alimentar" o motor com mais mistura.
Este fato vem da inércia da turbina e da sua capacidade
volumétrica. Desta forma turbinas maiores e de maior
capacidade, apesar de serem capazes de prover mair potência,
respondem mais lentamente devido a inércia maior das
lâminas da turbina e da maior quantidade de ar necessário
a encher o compressor.
Como
motores com maior quantidade de cilindros necessitam também
de mais ar, seria necessário utilizar turbinas maiores,
que significariam maior Turbo Lag. A solução nestes
casos é utilizar dois turbos menores (motores biturbo).
Lembre-se
que um motor turbo passará a trabalhar em regimes bem
mais elevados do que de que costume e apesar do princípio
de utilização dos turbos ser razovelmente simples,
sempre é adequado que sua instalação seja
dimensionada e feita por um profissional capacitado e experiente.
É possível aumentar com segurança a potência
do motor em até 40 a 50%, com pouco ou nenhuma mudança
em seus componentes, sendo necessária uma correta seleção
e/ou adequação do turbo.
CARROS
TURBO DE FÁBRICA
* Fiat (Marea Turbo 182cv, Tempra Turbo/Stile 165cv e Uno Turbo
118cv)
* Volkswagem (Golf GTI 1.8L 20v 193cv, Gol 1.0L 16v Turbo 112cv
, Parati 1.0 16v Turbo 112 cv )
* Audi (A3 1.8 T 150cvs, A3 1.8 T 180cvs, S3 225cvs, A3 2.0 FSI
200cvs)
* GM (Astra 2.0 16V Turbo 200cvs, Astra VXR 240cvs, Zafira OPC
200cvs, Zafira VXR 240cvs)
* Mazda (CX-7 245 Hp)
* Bugatti (Veyron tetra-turbo 1001cv)
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