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HISTÓRIA DO TURBOALIMENTADOR

Observando algumas regras básicas da dinâmica gasosa, o Dr. Alfred J. Buchi desenvolveu em 1905, na Suíça, os primeiros estudos sobre o turboalimentador. Entre 1909 e 1914, surgiram os primeiros motores equipados com turboalimentador no mundo. Existem registros indicativos de que em 1910, numa corrida realizada na Flórida, o vencedor foi um carro de passeio de 6 cilindros, cujo motor era equipado com um supercompressor. Porém, estudos do Dr. Alfred J. Buchi, considerados muito avançados para sua época, ficaram parados por aproximadamente 10 anos. Suas pesquisas foram retomadas e refeitas, pois existiam muitos problemas a serem solucionados. O objetivo era fazer com que a produção de turboalimentadores passasse a ter economia de escala. Isto ocorreu primeiramente na Europa e depois nos Estados Unidos. Na Segunda Grande Guerra, a General Eletric desenvolveu os turboalimentadores para aplicação em aviões militares, dando ao sistema o status  de importante recurso para a aviação de guerra.

Atualmente, os turboalimentadores são utilizados em automóveis, caminhões, ônibus, equipamentos de agricultura, embarcações, aeronaves e em muitas outras aplicações. Podemos dizer, basicamente, que um motor está sobrealimentado quando, por meio de um turboalimentador, utiliza a pressão dos gases de escape para elevar a pressão de linha de admissão do motor. Este recurso proporciona melhor aproveitamento de energia pois a pressão dos gases de escape depende da rotação do motor, que em um motor de aspiração natural supostamente seria desprezado.

O QUE É TURBOALIMENTADOR

O turboalimentador é um equipamento que aumenta o torque e a potência do motor por meio do incremento da mistura ar/combustível, propiciando a construção de motores menores e mais potentes. Devido ao reaproveitamento dos gases expelidos pelo motor para acionar o rotor da turbina e, consequentemente, o rotor do compressor. O ar é admitido e enviado para os cilindros sob pressão, proporcionando assim uma melhor queima de combustível, o que diminui a emissão de poluentes, melhora a dirigibilidade e confere um excepcional desempenho ao motor. O turboalimentador 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 palhetas dos rotores. A carcaça central sustenta o eixo através de mancais flutuantes e galerias no interior da carcaça levam o óleo lubrificante aos mancais radiais e axial.

COMO FUNCIONA

O princípio do turboalimentador é basicamente aproveitar a energia contida nos gases de escapamento, utilizada para comprimir o ar que vai ser admitido pelo motor. O resultado final disso tudo é que um motor com turboalimentador tem uma potência de 30 a 200% (dependendo da pressão utilizada) maior que um motor aspirado com a mesma cilindrada. Durante o funcionamento de um turboalimentador, 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 terão perda de energia no ciclo de admissão. Havendo maior massa de ar na entrada dos cilindros, pode-se queimar maior quantidade de combustível, além 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 e consumo de combustível.

VANTAGENS

Hoje em dia, com as novas leis de emissão de poluentes para os motores ciclo diesel, não seria possível atingir as metas estabelecidas sem um turboalimentador, pois – além de proporcionar potência – ele promove uma significativa diminuição de consumo de combustível. Outra vantagem do turboalimentador é seu excelente custo-benefício se comparado a uma preparação convencional. Quando se fala em custo-benefício, fala-se em quanto se gasta para atingir uma determinada potência específica (é a relação potência/cilindrada) para um determinado motor. Por exemplo: atingir uma potência em torno de 280/300 CV em um motor de 2 litros, o turboalimentador custará menos da metade do que atingir a mesma potência em um motor aspirado. Sem contar que um motor turboalimentado a este nível ainda daria condições de ser utilizado em um carro de rua sem grandes transtornos (acima de determinadas potências especificas só com turboalimentador).