Turbocompressor, conhecido como turbo ou turbocharger, é um equipamento adicionado aos motores de combustão interna que aproveita os gases de escape para injetar ar nos cilindros. O equipamento fica ligado ao coletor de escape de um motor, e aproveita a energia dos gases de escape, para girar uma turbina ligada por meio de um eixo a um rotor o qual bombea ar para os cilindros. Esse rotor é um compressor centrífugo, responsável por capturar o ar atmosférico e comprimi-lo na entrada da admissão ou do coletor de admissão do motor através de mangueiras ou tubagens de alta pressão.
Com o aumento da densidade do ar decorrente da compressão, pode adicionar-se mais combustível a esta mistura que será encaminhada até a câmara de combustão do motor, fazendo com que mais trabalho seja produzido a cada ciclo, mais de ar ocupando o mesmo espaço físico sem alterar as dimensões do cilindro. O processo de compressão também causa aumento de temperatura do ar, o que causa o efeito da redução de densidade. Para compensar esse efeito geralmente usa-se um trocador de calor chamado intercooler entre o compressor e a admissão.
Em 1885 Gottlieb Daimler patenteou a ideia de pré-comprimir o ar induzido aos cilindros, 11 anos mais tarde o ato foi repetido por Rudolf Diesel.
O turbo como conhecemos hoje em dia só foi inventado em 1905, pelo engenheiro suíço Alfred Büchi.
O primeiro motor equipado com um turbocompressor era de uma locomotiva a diesel. Na época os turbos eram usados apenas em motores com grande deslocamento, como os motores marítimos, ferroviários ou aeronáuticos. No caso dos aviões os compressores foram aplicados para resolver o problema de rarefação do ar nos motores aspirados em grandes altitudes, pois quanto mais alto mais rarefeito o ar fica. Como o turbo é capaz de manter uma pressão mínima constante, sua adoção nos motores aeronáuticos permitiram que os aviões pudessem voar a altitudes mais elevadas sem o risco de perder desempenho. Em 1919 a General Electric instalou um turbocompressor em um avião biplano e, graças à nova tecnologia, ele conseguiu voar a 8.700 metros de altitude, o novo recorde mundial da época.
Os motores turbo só começaram aparecer na indústria automobilística em 1938, quando a fabricante suíça de motores Saurer lançou seu motor turbodiesel para caminhões, algo que fez muito sucesso graças ao aumento expressivo do torque e potência, que chegava a 40% na época. Dos caminhões para os carros foram outros 20 anos até a chegada do turbo.
Em 1952 a Cummins inscreveu nas 500 Milhas de Indianápolis um carro de corridas com motor turbodiesel. Como na época as 500 Milhas faziam parte do calendário da Fórmula 1, pode-se dizer que ele foi o primeiro e único carro diesel na Fórmula 1 até hoje. O Cummins Diesel Special não venceu a corrida, mas percorreu todas as 500 milhas sem parar nos pit stops.
Em 1962 o turbo chegou aos carros de passeio através da chevrolet que deu ao Corvair Monza a versão Spyder que usava um flat-6 de 2.4 litros sobrealimentado por um turbocompressor que o ajudava a produzir 151 cv.
O turbocompressor fica ligado ao coletor de escape de um Motor de combustão interna, e aproveita a energia que seria desperdiçada dos gases de escape, gerados no motor, para girar uma turbina que está conectada por meio de um eixo comum a um rotor o qual tem a função de bombear ar para os cilindros. Esse rotor é um compressor centrífugo, responsável por capturar o ar atmosférico e comprimi-lo na entrada da admissão ou do coletor de admissão do motor através de mangueiras ou tubulações de alta pressão, em geral o ar admitido passa por um intercooler.
O turbocompressor funciona aproveitando a força dos gases do escape do motor.
O supercompressor funciona com o movimento gerado pelo motor, que é transmitido a ele através de polias e correias.
A válvula de alívio ou wastegate é uma válvula responsável pelo controle da pressão no sistema, é possível encontrar essa válvula na grande maioria de carros com turbo sem geometria variável. Esta válvula reage à pressão do turbo permitindo apenas que uma parte dos gases de escape passe pela turbina, de modo a controlar a pressão máxima.
A geometria variável em turbinas, também conhecida como geometria variável de escape, refere-se a um sistema que ajusta dinamicamente a área de passagem dos gases de escape antes de entrarem na turbina. Este sistema utiliza lâminas móveis que alteram a direção e a seção dos gases, otimizando a eficiência do turbocompressor
Motores aspirados são os que não utilizam de nenhum artifício para aumento do fluxo de ar a não ser a aspiração natural resultante do movimento de descida do pistão no início de cada ciclo.
Compressor mecânico se dá através da colocação de um sistema de compressão de ar que seria um turbo compressor ou compressor mecânico. Neste caso, é possível queimar mais combustível por ciclo e, assim, aumentar a potência para a mesma cilindrada.
Em um motor com Turbo, não só a carência de ar no interior da câmara de combustão é suprida em quantidade desejada, como a velocidade da admissão do ar chega a níveis máximos, eliminando a perda de tempo que o ar gastaria para encher pelas válvulas o interior do motor.
Também vale ressaltar que a possibilidade de ganho de potência apresenta resultados surpreendentes em carros de rua de 50% à 300%, praticamente apenas com simples ajustes.
Os turbos ganham espaço na engenharia automotiva com a comprovada redução das emissões de CO² nos motores originais de fábrica. Os turbos partem para uma nova era de aproveitamento energético mais eficiente em propulsores menores e mais econômicos.
Podem ser aplicados em motores de ciclo 4 tempos, pelo processo tradicional largamente divulgado e também existem motores de 2 tempos com Turbo, mas que requer um processo complexo desde o projeto e construção do turbo.
Num futuro próximo é possível que todos os veículos com motores à explosão tenham o sistema já instalado de fábrica por razões econômicas, tecnológicas e ecológicas.
A divulgação principal de uso no dia a dia, se concentra no Turbo para automóvel, mas no segmento de motores a Diesel o Turbo equipa 100% dos motores projetados e fabricados no mundo, tornando-se tão indispensável que em alguns projetos o Motor Diesel não funciona sem o Turbo.
Fontes: www.wikipedia.com.br.
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