Talvez você tenha prestado atenção em carros com placas de identificação ou adesivos "turbo". Externamente, eles não são diferentes de suas contrapartes "atmosféricas", a única diferença está na presença de turboalimentação sob o capô. Vamos tentar dar uma explicação clara sobre o que é um turbocompressor, para que serve e como funciona.

Conteúdo

• 1 Aspectos teóricos
• 2 Quais são os tipos de turbocompressor
• 3 impulso mecânico
• 4 turbina a gás de sobrealimentação
• 5 prós e contras de turbocharging

Aspectos teóricos

Visão aproximada de uma turbina a gás

Desde a sua introdução, os carros, através dos esforços dos seus criadores, passaram por modernização e, acima de tudo, em matéria de potência do motor. Como esse parâmetro está diretamente relacionado ao volume de trabalho do motor e à qualidade da mistura ar-combustível fornecida, há duas maneiras de aumentar a potência - aumentar o volume da unidade (na moderna indústria automotiva de massa, este método não é muito popular) ou de alguma forma injetar cilindros mais ar. O primeiro método não é popular por razões óbvias - juntamente com um aumento no volume dos cilindros, o consumo de combustível também aumentará, além disso, a própria unidade irá adicionar significativamente em tamanho e massa, o que também não é sempre aceitável. Portanto, os engenheiros automotivos descobriram uma maneira de aumentar o suprimento de ar para os cilindros.

Quais são os tipos de turbocompressor

Existem várias maneiras de forçar mais ar no motor:

• pressurização ressonante - é realizado sem um supercharger devido à energia cinética do ar nas tubagens de admissão;
• impulso mecânico - o suprimento de ar é aumentado devido ao uso de um compressor mecânico, que, por sua vez, é acionado por um motor de carro;
• Supercharging da turbina de gás - a turbina conduz o fluxo de gases de exaustão.

No primeiro caso, o aumento ocorre apenas devido à forma e tamanho particulares dos coletores de admissão, sem o uso de quaisquer sopradores. Portanto, não vamos descrevê-lo neste material, mas vamos nos deter em mais detalhes sobre duas outras opções que, em nossa opinião, merecem atenção especial.

Impulso mecânico

Alguns carros modernos ainda estão equipados com compressores.

Impulso mecânico — способ увеличения подачи воздуха в двигатель посредством использования компрессора. Принцип работы компрессора выглядит следующим образом: когда двигатель начинает работать, его коленвал приводит в действие весь механизм. То есть механический наддув работает с первых моментов запуска мотора автомобиля.

A vantagem inquestionável de tal sistema pode ser chamada de o fato de que o ar é forçado a entrar nos cilindros a qualquer velocidade do motor (mesmo a mais baixa) e a pressão aumenta de acordo com um aumento na velocidade do virabrequim. Portanto, carros com compressores mecânicos não estão familiarizados com o “turbo-lag”. Mas tal dispositivo tem seus lados negativos. O fato é que o motor de um carro consome uma certa parte de sua potência para movimentar um compressor, o que acaba reduzindo sua eficiência. Além disso, para instalar uma pressurização mecânica, é necessário mais espaço no compartimento do motor. Além disso, esse dispositivo cria um aumento do nível de ruído.

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A injeção de ar no motor usando um compressor começou a ser usada na indústria automotiva muito antes do uso de um mecanismo de turbina a gás. No entanto, apesar de alguma obsolescência, tais dispositivos ainda podem ser encontrados em carros modernos (um exemplo notável é a empresa Mercedes-Benz, nas máquinas recém-fabricadas das quais as placas de nome Kompressor ainda adornam).

Impulsionar a turbina a gás

A maioria dos carros modernos é equipada com sistemas de turbina a gás turboalimentados. O princípio de operação da turbina é semelhante à sobrecarga do compressor, a única diferença é que a turbina é acionada pelo fluxo de gases de escape do carro, não pelo virabrequim do motor. Em sensações, a inclusão da turbina, alguns drivers comparados com o "chute". O mecanismo de pressurização da turbina a gás é um dispositivo de dois impulsores interligados rigidamente por um eixo. Cada impulsor é colocado em um invólucro, o chamado caracol.

Dispositivo de Turbina a Gás

O dispositivo da turbina é bastante simples e consiste em:

• dois impulsores;
• dois caracóis, dentro dos quais os rotores giram;
• o eixo que liga o impulsor;
• mancais deslizantes - dois apoios e um empuxo;
• uma válvula de derivação que é usada para aliviar o excesso de pressão.

O princípio de funcionamento do turbocompressor é bastante simples. Os gases de escape do coletor de escape entram na primeira cóclea e giram seu impulsor. Através do eixo de conexão, a rotação é transmitida para o segundo impulsor, que injeta pressão na segunda voluta.

Prós e contras de turbocharging

A principal vantagem da turbocharging é aumentar a potência do motor sem um aumento significativo no consumo de combustível. Para explicar esse fenômeno, você precisa entender como funciona o turbocompressor: a turbina é acionada apenas pela energia dos gases de escape, e não pela potência do motor do carro. Mas é necessário distinguir conceitos como a rentabilidade geral e específica do motor. Em outras palavras, um motor turboalimentado terá um consumo de combustível maior do que uma unidade atmosférica de volume similar. Isso ocorre porque o aumento do volume de ar que entra nos cilindros permite que mais combustível queime. No entanto, a unidade turbo alimentada tem menos combustível consumido por unidade de potência. Por exemplo, se você pegar dois motores de 1.4 litros com uma turbina e um atmosférico de 1.8 litros, ambos com uma potência de 130 cv, então 1.4 será mais econômico, devido à maior eficiência.

Veja também: Como verificar a compressão do motor

Quanto ao respeito pelo ambiente dos motores turbo: embora entre os entusiastas dos automóveis locais a “consciência ambiental” não seja tão bem desenvolvida, não se deve esquecer que os motores turboalimentados causam menos danos ao meio ambiente. Isso ocorre porque a temperatura na câmara de combustão de um motor turboalimentado é um pouco menor, portanto a formação de óxido nítrico é reduzida e o combustível é queimado mais completamente.

O princípio de funcionamento da turbina a gás

No entanto, não foi sem falhas. A primeira coisa que você deve saber - a turbina requer uma atitude cuidadosa. Enquanto o motor está enrolado nos mancais, o óleo é alimentado sob pressão. Assim que o motor é ligado, o óleo para os mancais pára. Se o motor foi operado sob cargas pesadas, o sistema de pressurização pode superaquecer e falhar. Para evitar o superaquecimento, antes de desligar o motor turbo, ele deve funcionar por alguns minutos em marcha lenta. Muitos carros modernos são equipados de fábrica com dispositivos especialmente projetados - turbo-timers.

Há mais um momento importante - em baixas rotações do motor, a eficiência da turbina é muito baixa. Você também deve mencionar o efeito do modo turbo - a turbina responde pressionando o pedal do acelerador com algum atraso. O turbocompressor só pode funcionar efetivamente em uma faixa estreita de rotações do motor, além disso, o tamanho da própria turbina é de grande importância. Para aumentar a produtividade deste sistema, muitas montadoras instalam em seus carros duas turbinas de tamanhos diferentes ou um par de turbinas idênticas. Turbinas de tamanhos diferentes podem expandir significativamente a faixa de operação eficiente do turbocompressor - depois que a primeira turbina começa a perder produtividade, a segunda entra. Duas turbinas idênticas permitem aumentar a produtividade, melhorar a dinâmica de aceleração e reduzir o efeito de turbo. Para reduzir esse efeito, as montadoras recorreram a truques para reduzir a massa de partes móveis da turbina. Graças a esta turbina, demora menos tempo a descontrair.