Como funciona o turbo de um carro?

Antes da era da eletrificação do automóvel (e do turbo), no auge dos motores de combustão, mas já com regras bastante restritivas sobre as emissões dos veículos, a pressão sobre os motores atmosféricos foi aumentando, na medida em que dificilmente conseguiam acompanhar a evolução das normas.

Um motor atmosférico recebe o oxigénio necessário para gerar energia por meios tradicionais. Ou seja, depende da pressão atmosférica para fornecer ar para a câmara de combustão, ao contrário dos motores sobrealimentados por turbo, que aproveita os gases de escape para injetar ar nos cilindros (câmara de combustão) ou por compressor, para aumentar o desempenho.

A sobrealimentação por turbo ou por compressor não é a mesma coisa. Ambos forçam mais ar para o motor, mas um compressor (também denominado de supercharger) é um sistema de sobrealimentação que usa um compressor para aumentar a quantidade de ar (além da pressão e da densidade deste) que é alimentada na câmara de combustão, queimando mais combustível e aumentando a potência.

Como funciona um turbo

Um motor turbo funciona de forma diferente, contando com uma turbina que é alimentada por gases de escape para aumentar a pressão e a densidade do ar que é injetado numa câmara de combustão através da entrada de ar.

Resumindo, o turbo serve para oferecer mais potência sem que se tenha de aumentar o tamanho do motor. Como o rendimento está diretamente relacionado com a massa de ar que o motor consegue aspirar por ciclo de admissão, o turbo tem a missão de comprimir o ar antes de ser admitido. Basicamente, com mais massa de ar na câmara de combustão, tens mais potência.

O turbo utiliza os gases de escape, dirigindo-os para girar uma turbina até 150.000 rpm, acionando uma outra turbina para bombear ar fresco, o Intercooler. Ao ser comprimido, o ar aquece e torna-se menos denso. O Intercooler contraria, precisamente, este efeito. É uma peça que se parece com um radiador e também é arrefecido externamente pela circulação do ar que atravessa o veículo em circulação. 

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Turbo de geometria variável 

Como o turbo é acionado pela passagem dos gases de escape pelas pás da turbina, apenas quando a aceleração é satisfatória se consegue um bom fornecimento de gases. Já a baixas rotações a resposta de um motor turbo convencional não será tão convincente… 

Os turbos de geometria variável têm uma turbina com capacidade para fazer variar o ângulo de posicionamento das suas pás. E esse parece ser o segredo para uma resposta mais homogénea da mecânica, numa mais ampla faixa de regimes. 

No início da aceleração do motor, as pás posicionam-se num ângulo mais favorável de modo a ganhar rotação mais rapidamente, permitindo assim que o compressor comece mais cedo a insuflar ar para o interior do motor.

Solução twin-scroll 

Ao leres o nome “twin” poderás ficar tentado a pensar que se trata de um sistema de turbo duplo. Mas o termo é ainda mais literal do que parece. O twin-scroll é um sistema com um único turbo, que tem a particularidade de os gases serem divididos em dois canais “gémeos” à entrada do turbo.

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Estes turbos são especialmente eficazes quando associados a motores de 4 cilindros, em que os cilindros se movimentam em pares, operando cada canal do turbo com os gases de apenas dois cilindros, reduzindo-se o “turbo lag”, que não é mais que o tempo de resposta do turbo. 

Turbo elétrico

Muitos fabricantes estão a apostar cada vez mais na tecnologia de sobrealimentação com assistência elétrica (é quando ouves falar de turbo com acionamento elétrico) em motores para aumentar a potência sem produzir mais emissões e para eliminar definitivamente o tal “turbo lag”.

Este sistema utiliza dois (ou mais) turbocompressores dos gases de escape, ativados sequencialmente: um turbocompressor entra em ação nos baixos e médios regimes; outro apenas é ativado nos regimes mais elevados. Depois, um compressor acionado eletricamente amplia o trabalho das duas turbinas. 

Como o compressor acionado eletricamente não necessita de gases de escape para ser ativado, pode ser chamado à ação a qualquer altura, anulando as tradicionais fraquezas que já terás dado conta ou sobre as quais já ouviste falar num turbo clássico de ativação por gases de escape. Acionado por um compacto motor elétrico, aqueles turbos respondem em milissegundos e atingem mais de 70.000 rpm!

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