UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
MATHEUS NOGUEIRA DE ANDRADE
RESUMO: MOTOR TURBO E O CONCEITO DE DOWNSIZING
Juazeiro-BA
2021
1. MOTORES COM TURBOCOMPRESSOR
O conceito de montar um turbo num motor para obter mais potência não vem
de agora. Remonta ao longínquo ano de 1905, quando o suíço Alfred Büchi
patenteou a tecnologia, que foi aplicada a motores de pequenos aviões no
início do século XX. Foi só em 1962 que a americana General Motors estreou
o princípio da sobrealimentação por turbocompressor num automóvel de
produção, o Oldsmobile Cutlass Turbo Jetfire.
Um turbocompressor é um componente formado por uma turbina e um
compressor de ar que é usado para aproveitar os gases de exaustão emitidos
por um motor. Ele força mais ar para os cilindros, ajudando o motor a produzir
mais potência. Os turbos são compostos por um eixo com um rotor de turbina
em uma extremidade e um rotor de compressor na outra. Estes são cobertos
por um invólucro em forma de caracol com uma porta de entrada, onde os
gases de escape perdidos entram em alta pressão. Conforme o ar passa pela
turbina, a turbina gira e o compressor gira com ela, puxando grandes
quantidades de ar que são comprimidas e saem pela porta de saída.
O turbo em si é um tubo em forma de caracol que canaliza os gases de
exaustão para uma turbina e um compressor. Os gases giram a turbina em uma
velocidade incrivelmente alta e a turbina gira o compressor. Isso suga muito
mais ar para o motor do que seria possível em um motor não turbo - ou
naturalmente aspirado, o que significa que uma concentração maior de
combustível pode ser usada. Isso cria uma explosão maior no cilindro e quanto
maior a explosão, mais energia é gerada. Os primeiros turbos eram dispositivos
bastante rudimentares que forneciam potência extra em um único e enorme
bloco. Os turbos modernos contêm sistemas incrivelmente complexos que
controlam como os gases se movem através deles com graus minúsculos de
precisão, proporcionando um fornecimento de energia mais "linear" e maior
eficiência. Os turbos operam em pressões incrivelmente altas e temperaturas
extremas, então geralmente são acompanhados por um intercooler e um
resfriador de óleo. O intercooler resfria o ar quente que sai do turbo e o
resfriador de óleo garante que o lubrificante do turbo não superaqueça.
2. VANTAGENS
•
Potência: os turbos produzem mais potência num motor de mesmo
tamanho. Isso porque cada curso do pistão gera mais potência do que
nos motores aspirados naturalmente. Isso significa que mais carros
agora estão equipados com motores turboalimentados menores,
substituindo unidades maiores e menos econômicas. Um bom exemplo
disso é a decisão da Ford de substituir seu motor a gasolina 1.6L padrão
por uma unidade turboalimentada de 1L, que ela chama de EcoBoost.
•
Econômia: como os turbocompressores podem produzir a mesma
potência de motores maiores, naturalmente aspirados, isso abre
caminho para o uso de motores menores, mais leves e mais
econômicos. Agora, todos os carros a diesel modernos são equipados
com turbocompressores, melhorando a economia de combustível e
reduzindo as emissões.
•
Torque
e
performance:
mesmo
nos
motores
menores,
os
turbocompressores produzem mais torque, principalmente em baixas
rotações. Isso significa que os carros se beneficiam de um desempenho
forte e preciso, o que é ótimo na cidade e ajuda o motor a parecer mais
refinado em velocidades mais altas em rodovias e estradas. Em baixas
velocidades, pequenos motores com turbo podem ultrapassar carros
equipados com motores maiores e naturalmente aspirados, por causa
do torque que eles produzem.
•
Motor silencioso: como o ar em um motor turbo é filtrado por mais tubos
e componentes, o ruído de admissão e escape é reduzido e refinado,
tornando o ruído do motor mais silencioso e suave - talvez um dos
benefícios mais inesperados desse tipo de motor.
3. DESVANTAGENS
•
Alto custo de reparo: turbocompressores adicionam uma certa
complexidade ao motor, com toda uma série de outros componentes sob
o capô que podem falhar ou desenvolver falhas. Esses problemas
podem ser caros para corrigir e podem ter um impacto sobre outros
componentes, se virem a falhar.
•
Turbo lag: o turbo lag é um breve atraso de resposta após pressionar o
acelerador, que pode ocorrer quando o motor não está produzindo gás
de escape suficiente para girar a turbina de admissão do turbo rápido o
suficiente. Isso só acontece realmente quando o carro está sendo
dirigido de maneira agressiva. Em carros de alto desempenho, os
fabricantes evitam o turbo lag adicionando dois turbocompressores de
geometria diferente, em vez de um grande com apenas uma turbina.
4. DOWNSIZING
O conceito de downsizing aplicado a automóveis envolve reduzir o tamanho do
motor para melhorar a eficiência destes. A ideia central é manter a potência, o
torque e a resposta do acelerador para que o motorista não sinta que a
economia de combustível venha, por exemplo, associada à menor agilidade do
carro. Tudo isso é reflexo das normas de emissões de poluentes, que de
tempos em tempos se tornam cada vez mais restritivas nos principais mercados
mundiais de automóveis. Isso exigiu uma mudança de paradigma por parte das
montadoras. Não era mais possível “esquecer” do consumo de combustível
mesmo em modelos de média ou alta gama.
Para o motorista, o reflexo dessas mudanças está nas boas respostas em
acelerações e retomadas, mas ao mesmo tempo com baixo consumo de
combustível, atingindo marcas antes impensáveis nos motores com a mesma
potência mas com maior litragem. No mercado mundial, o exemplo mais claro
do que significa o downsizing está sob o capô do Mercedes-AMG A45, que
para atingir a marca de 421 cv utiliza um pequeno motor 2.0 turbo, que é
atualmente o quatro cilindros de produção em série mais potente do planeta.
No entanto, novas normas de regulamentação propostas para o continente
europeu (UE7), deverão ser implementadas até 2026. Entre as modificações,
está a que afeta os motores menores. Segundo o texto, a potência agora deve
ser relativa por litro de cilindrada, ou seja, o tamanho do motor deve voltar a ter
um padrão bem parecido com o que possuía há uma década, com os carros
mais potentes tendo, necessariamente, os maiores motores.
Essa tática dos mandatários europeus visa forçar as montadoras a apostarem
cada vez mais nos carros elétricos e escancara que a ideia das empresas de
investirem nisso não está ligada apenas a uma ideia de diminuir emissões ou
de aumentar a eficiência, mas sim, de pressão governamental. Além disso, as
montadoras terão o desafio de fabricar seus próximos carros a combustão com
motores maiores, porém ainda emitindo menos poluentes. Essas medidas
tornam, desse modo, completamente inviável a aplicação de downsizing e força
a indústria a buscar por novas maneiras de suprir essa demanda.
REFERÊNCIAS:
NAVARRO, Conrado. A moda dos carros com motor turbo veio para ficar.
Aproveite toda a potência. [S. l.], [20--]. Disponível em:
https://autovideos.com.br/como-funciona-turbo-por-que-ele-aumenta-potenciamotor/. Acesso em: 30 abr. 2021.
RIO SULENSE. Entenda o que é o downsizing dos motores. [S. l.], 17 mar. 2021.
Disponível em: https://blog.riosulense.com.br/entenda-o-que-e-o-downsizing-dosmotores/. Acesso em: 30 abr. 2021.
KING, Graham. How do turbos work, and how do they differ from
superchargers?. [S. l.], 1 jul. 2020. Disponível em:
https://www.carwow.co.uk/guides/glossary/how-turbos-work-superchargersexplained. Acesso em: 30 abr. 2021.
RIBEIRO, Felipe. Novas normas europeias antiemissões devem acabar com
motores downsizing. [S. l.], 25 maio 2020. Disponível em:
https://canaltech.com.br/carros/novas-normas-europeias-antiemissoes-devemacabar-com-motores-downsizing-165348/. Acesso em: 30 abr. 2021.