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Oq é e Como Funciona o Turbo?

por hipertunning em 20/02/06 - 16h:00m

O Turbo é um equipamento independente do motor, que reaproveita a energia dispersada nos gases de escape, para introduzir sob pressão de até 3,5 atm de ar ao motor levando ao incremento de injeção de combustível e consequentemente aumento da potência do motor

O turbo é composto por uma turbina e um compressor de ar rotativos, situados em lados opostos de um mesmo eixo. Os rotores do compressor e da turbina são envolvidos por carcaças denominadas "carcaça do compressor" e " carcaça da turbina", cuja função é direcionar o fluxo de gases através das pás dos rotores . A carcaça central sustenta o eixo através de mancais flutuantes, galerias no interior da carcaça levam o óleo lubrificante aos mancais radiais e axial. Do lado da turbina, os gases provenientes do motor podem atingir temperaturas superiores a 600°C . O turbo compressor gira normalmente a uma rotação de 80000 até 120000 rpm. Em algumas aplicações, para motores de pequena cilindrada, o turbo utilizado pode chegar a 180000rpm.
Durante a operação de um turbo compressor, gases provenientes do motor são direcionados por intermédio do coletor de escape para a carcaça da turbina. Esses gases possuindo energia na forma de pressão, temperatura e velocidade, provocam a rotação do rotor da turbina e consequentemente do rotor do compressor. Com a rotação, o ar atmosférico ( que deverá estar previamente filtrado), é aspirado e posteriormente comprimido pelo rotor do compressor, de onde segue para os cilindros do motor, direcionado pelo coletor de admissão.

Dispondo de uma pressão maior na admissão, os cilindros não despendem energia no ciclo de admissão. Havendo maior massa de ar à entrada dos cilindros, pode-se queimar maior quantidade de combustível alem de obter-se a combustão completa da mistura. Aliando estas três características, o resultado obtido é um aumento significativo da potência e torque do motor e diminuição na emissão de poluentes .

O principio do turbo compressor é basicamente aproveitar a energia contida pelos gases de escapamento para que seja utilizada para comprimir o ar que vai ser admitido pelo motor.

O resultado final disso tudo é que um motor com turbo tem uma potência de 30 a 200% (dependendo da pressão utilizada) maior que um motor aspirado com a mesma cilindrada.
Vantagens do turbo para Competição
A grande vantagem do turbo em termos de competições é sua relação custo/beneficio altamente vantajosa quando comparada a uma preparação convencional. Quando se fala em custo/beneficio se fala em quanto se gasta para atingir uma determinada potência especifica (potência especifica é a relação potência/cilindrada) para um determinado motor.

Por exemplo, atingir uma potência em torno de 280/300 cv em um motor 2 litros turbo custa menos da metade do que atingir a mesma potência em um motor aspirado. Sem contar que um motor turbo a este nível ainda daria condições de ser utilizado em um carro de rua sem grandes transtornos ; no aspirado: nem pensar.

Além disto, acima de determinadas potências especificas, só com turbo. A mais de 20 anos os formula 1 turbo já passavam facilmente dos 1000 cv com 1.5 litros de cilindrada, com mais de 700 cv/litro de potência especifica.

Hoje com 20 anos de desenvolvimento nas costas, os motores aspirados com 3.0 litros estão bem longe daqueles valores de potência.
A desvantagem, se é que pode ser considerada assim, é que com o turbo é relativamente fácil aumentar a potência, uma volta no parafuso da válvula que regula a pressão do turbo e pronto, já ganhamos um punhado de cavalos. Por outro lado, ao agir sem critério vão começar os problemas, as quebras conseqüentemente redução da vida útil do motor. Por isso já na época da F1 com turbo pensaram em frear a escalada a potências cada vez maiores limitando a pressão máxima do turbo através de uma válvula "pop-off" de segurança que limitava a pressão e também limitaram a quantidade de combustível para efetuar a corrida.
Desde que haja um meio de controle da pressão do turbo para evitar que isso fique a critério dos preparadores, o turbo é seguro.

Por isso que no kit que fornecemos ao campeonato Pick-up Racing da Petrobrás, movidos à G.N.V. a Biagio está utilizando um controle de pressão duplo. O primeiro, a "waste gate" atua desviando parte dos gases sem passar pela turbina a partir de uma determinada pressão. O atuador que controla a "waste gate" é regulado na fabrica e lacrado para que não possa haver alteração.

O segundo independente do primeiro atua na carcaça compressora criando um refluxo de ar quando é atingida uma determinada pressão, é a chamada 'pop-off' e também é regulada e lacrada na fabrica.