Carro turbo: Como funciona? É melhor? Quebra fácil?

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Os carros com motores sobrealimentados são hoje uma realidade no nosso mercado, boa parte das pessoas tem uma ideia de como funciona, mas ainda pairam muitas dúvidas sobre essa tecnologia (que não é nada nova).

Nosso post de hoje é dedicado para te explicar o funcionamento de um turbo compressor, suas vantagens, desvantagens e os principais componentes do conjunto, fique com a gente.

O downsizing passou de tendência para realidade mundial, o termo quer dizer basicamente, reduzir o tamanho, e é normalmente empregado no mercado automotivo para projetos que têm motores de pequena cilindrada e alto desempenho.

Isso se tornou possível com a aplicação em larga escala de motores turboalimentados, mas por exemplos ruins do passado (Marea manda lembranças), muitos consumidores ainda têm receio desse tipo de motor, antes de nos aprofundar nessa discussão, vamos falar como funciona um motor e as diferenças de um “aspirado” para um “turbo”.

Princípio de funcionamento de um motor

Um motor à combustão, vamos usar como exemplo um motor a gasolina, é uma máquina que converte energia química (gasolina/etanol) em energia mecânica, através da reação das moléculas do combustível com o ar (combustão).

Como isso acontece?

Motor Cortado

De forma bem resumida (existem muito mais componentes envolvidos, aqui é só o conceito básico), nós temos o bloco do motor (5), que possui “furos”, esse furos são chamados de cilindros (1), e dentro deles são abrigados os pistões (2), que são conectados por bielas (3)  ao virabrequim (4).

O bloco tem uma “tampa” chamada de cabeçote (6), e nela estão algumas vedações que abrem e fecham, chamadas válvulas (7), no cabeçote estão também as velas, agora vamos à magia:

  1. A válvula se abre, permitindo a entrada da mistura ar/gasolina, nesse mesmo momento o pistão começa a descer sugando (aspirando) essa mistura para dentro do cilindro;
  2. Quando o pistão atinge seu deslocamento máximo (o cilindro está cheio), a válvula se fecha e o pistão começa a subir, comprimindo a mistura.
  3. Ao atingir a máxima compressão (no ponto mais alto do pistão), a vela dá uma faísca que faz com que a mistura queime e a força dessa reação empurra o cilindro para baixo;
  4. Novamente o pistão atinge seu ponto mais baixo e começa a subir, nesse momento a válvula se abre e essa mistura resultante da combustão é jogada para fora, através do sistema de exaustão (escapamento);

Percebeu que temos 4 momentos ou “tempos”, por isso nossos motores normalmente são chamado de 4 tempos, são eles: admissão, compressão, explosão e exaustão.

Tá, legal, mas pra que o tal do turbo? Você pode estar se perguntando.

Motor turbo (sobrealimentado)

Deu pra perceber ali em cima que as principais variáveis do funcionamento do motor são ar e combustível, certo? Então para aumentar a potência de um motor, é só fazer com que entrem mais, fácil né? Nem tanto.

Os motores “aspirados” que são os do exemplo acima, só conseguem admitir uma quantidade limitada de ar, pois estão sempre trabalhando na pressão atmosférica, imagine você puxando o embolo de uma seringa, ela vai encher com uma determinada quantidade de ar, caso precise de mais ar, precisa de uma seringa maior, e essa a limitação do motor com aspiração natural, para ganho expressivo da quantidade de ar admitido, é necessário aumentar a cilindrada do motor, e consequentemente seu tamanho e peso.

Aí entra o nosso querido turbo, alguém algum dia pensou “e se a gente enfiar mais ar pra dentro do motor”, e desenvolveu essa maravilha da mecânica, o turbo compressor. Mas como ele funciona?

Lembra dos quatro tempos do motor que falamos acima?

Então, o último é a exaustão, onde os gazes da combustão são jogados para fora do motor em alta velocidade através do sistema de escape, essa energia é literalmente desperdiçada em um motor aspirado, em um turbo não!

turbo

  1. Os gazes da combustão saem pelas válvulas e, ao invés de serem direcionados diretamente para o cano do escapamento, eles passam por uma turbina, que é basicamente composta de caixa quente e caixa fria.
  2. Ao passar pela turbina, os gazes “enroscam” em aletas presentes na caixa quente, que fazem com que um rotor gire e passe esse movimento para a caixa fria, os gazes só então são descartados para a atmosfera;
  3. A caixa fria possui também no seu rotor alguma aletas, que ao girar “sugam” ar da atmosfera e o comprimem, aumentando assim a pressão do sistema e consequentemente o número de moléculas de oxigênio.
  4. Esse ar pressurizado é transportado por mangueiras e passa por um radiador de ar, chamado comumente de intercooler, esse radiador tem a função de baixar a temperatura do ar (que aumentou no processo de compressão), aumentando a eficiência do sistema.
  5. Depois de resfriado, o ar entra novamente no motor para queimar o combustível e repetir esse ciclo.

Vantagens do turbo

  • Ao utilizar um turbo compressor, você utiliza uma energia que seria perdida, para conseguir aumentar a potência do seu motor.
  • Esse aumento de potência vem sem aumentar o tamanho ou peso do carro significativamente, reduzindo o consumo.
  • Motores turbo de baixa cilindrada e com turbinas pequenas, tem a capacidade de gerar mais torque em baixas rotações, diminuindo o consumo.
  • Possibilidade de ser instalado em basicamente qualquer carro, pois não requer muito espaço.

Uma conta não muito precisa, mas que pode te ajudar a ter uma dimensão de quanta potência se ganha com um turbo é mais ou menos a seguinte:

Para cada bar de pressão que se aumenta, a potência do motor dobra, isso não é 100% verdade, pois tem n variáveis a serem consideradas, mas é mais ou menos por aí quando o sistema é bem dimensionado, normalmente sistemas turbo de fábrica trabalham até 1 bar, em determinadas rotações.

Desvantagens do turbo

  • O custo é a principal desvantagem do turbo, para implementar um sistema turbo confiável, facilmente se passa da casa dos R$10.000,00, entre turbinas, coletores e peças internas do motor.
  • Falando em peças internas do motor: Se quiser instalar um turbo em um carro naturalmente aspirado, em 90% dos casos vai ter que trocar pistões, bielas e outros componentes internos do motor por de maior resistência (forjados), aí a conta passa tranquilamente dos R$ 15.000,00.
  • Manutenção mais delicada. Sim, me desculpem os defensores cegos do turbo, mas um carro turbo precisa de mais cuidados, a o rotor em si gira a rotações altíssimas, e com uma geração de calor ainda maior, se o óleo que colocar lá for ruim, ou faltar lubrificação, é um abraço, então a qualidade das peças e o período das manutenções precisam de mais atenção.
  • Mais componentes. Infelizmente, quanto mais componentes um carro tem, mais coisas tem pra quebrar, um sistema turbo moderno tem diversos sensores e atuadores, e com o tempo eles quebram ou sujam, não tem o que fazer.
  • O tempo que o os gazes de combustão demoram pra girar com eficiência o rotor da caixa quente e gerar pressão no sistema pode ser grande, isso é chamado de turbo-lag, e ele resulta numa demora do carro a responder ao acelerar. Tecnologias modernas e turbos pequenos reduziram muito essa característica, mais comum em projetos antigos ou de alta performance (que utilizam turbinas grandes).

É bom ou não é?

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Resumindo? Sim, é bom e está cada dia melhor!

Um dos calcanhares de Aquiles dos carro turbo no Brasil sempre foi o pós venda, mecânicos não qualificado e donos negligentes, mas com as normas de emissões apertando e a necessidade das montadoras em fazer carros cada vez mais fortes e econômicos, a maioria delas vêm se rendendo ao turbo, e isso faz com que os mecânicos sejam forçados a aprender as boas práticas de manutenção e a população fazer as manutenções preventivas em dia.

Motores turbo já são utilizados em veículos Diesel há muito tempo, e eles continuam aí firmes e fortes, então não caia nesse papinho de que carros turbo ou três cilindros são descartáveis, não são!

Algumas peças só não conseguem ser reparadas e as vezes precisam ser trocados conjuntos inteiros, como turbinas e até cabeçotes, isso é verdade, mas se dá pelas tolerâncias dimensionais da peça serem muito baixas, e praticamente impossíveis de serem atingidas fora dos padrões de qualidade da montadora. É o preço que se paga pela performance…

Dito isso, o carro turbo é ótimo, mas não é para todo mundo…

Se você conhece alguém que esquece de trocar óleo do carro, sai acelerando o carro com tudo, ainda com o motor frio, abastece em postos de procedência duvidosa, leva no mecânico Tião da esquina e não está nem ai pro desempenho do carro, só quer ir do ponto A ao B, essa pessoa não deveria ter um carro turbo.

Pra que pagar mais caro por algo que não precisa e não vai cuidar?

Então o veredicto:

O carro turbo é ótimo pra quem gosta de desempenho e faz as manutenções em dia, se isso não se aplica ao perfil do comprador, melhor ficar com um bom e velho aspirado, de preferência um não muito moderno, pois até eles hoje precisam de mais cuidado.

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Autor: Luca Magnani

Engenheiro mecânico na indústria automotiva, pós graduado pela Universidade da Indústria do Paraná em Engenharia de veículos elétricos e híbridos.