Veio para ficar

As aplicações antigas eram destinadas exclusivamente ao ganho de potência, e as principais desvantagens que perseguiram estes veículos eram o alto consumo de combustível, o atraso da entrega de potência relacionado ao baixo desempenho em baixas rotações e a entrada repentina de força quando a turbina finalmente entrava.

Hoje a aplicação ainda se destina ao aumento de potência, porém no sentido de ter alto desempenho em motores relativamente pequenos sem comprometer o consumo de combustível e emissões de poluentes.

O que podia ser melhorado
Os números de potência e torque encontrados nos veículos modernos não são muito maiores que antes, visto a quantidade de tecnologia empregada. Mas o que muda mesmo é o momento e a forma como essa força e potência são entregues.

Nos motores mais antigos, como um Tempra Turbo, por exemplo, o acionamento da válvula waste gate era mecânico. Isso quer dizer que a portinhola de liberação dos gases de escape antes do rotor da turbina, era aberta quando a pressão do turbo se igualava à estipulada pelo fabricante.
Mas devido a forma como era feito, a portinhola começava a ser aberta antes de a pressão chegar ao limite imposto, para que quando chegasse, já estivesse toda aberta, e assim a pressão podia ser mantida e regulada. Então a turbina demorava até chegar a pressão de trabalho, pois parte dos gases que deveriam estar girando o rotor já estava sendo desperdiçada antes.

O gerenciamento eletrônico
Com as válvulas reguladoras da waste gate, isto passou a ser feito de forma mais precisa, permitindo a saída dos gases mais próximos do limite de pressão, pois a ação de abertura também ficou mais rápida.
Algumas dessas válvulas reguladoras funcionavam de forma eletromagnética, e hoje as mais modernas são moduladas via sinal PWM pelo módulo da injeção eletrônica, que monitora a pressão de trabalho do turbo por meio de um sensor.

Mas, de qualquer forma, sempre que a waste gate é aberta, a turbina diminui a velocidade, e demora certo tempo para recuperá-la, devido à inércia dos componentes, por isso, a válvula de alívio, posicionada entre o compressor e o TBI, responsável pela liberação do excesso de pressão acumulada quando a borboleta se fecha, também acumulou funções.
Há outro tipo de válvula de alívio, que pode ser manipulada pelo módulo para liberar pressão em determinados momentos, evitando a necessidade de abertura da waste gate. Quando isso pode ser feito, a turbina não perde velocidade, e isso diminui drasticamente o tempo de resposta do turbo, o chamado ‘lag’.

Este tipo de válvula é utilizada em tempo integral, até sem a waste gate em algumas aplicações, porém nos veículos de produção em massa, provocaria baixa vida útil do turbo, pois o mesmo trabalharia em rotações muito elevadas, com sérios riscos de quebras.

Além do turbo
É fato que as tecnologias aplicadas aos turbocompressores, assim como o seu melhor dimensionamento, foram grandes responsáveis pelas melhorias na eficiência e ajudaram muito no comportamento dos carros equipados com este sistema, mas os motores onde são instalados também precisaram ser revistos.

Note que hoje já não se vem mais veículos turboalimentados com apenas duas válvulas por cilindro. Os cabeçotes multivalvulas se tornaram uma lei para que o enchimento dos cilindros seja feito de forma eficiente.
O controle do tempo de abertura dessas válvulas é vital para se obter uma progressividade do crescimento da potência e um bom aproveitamento do motor também no momento em que a turbina ainda não tem velocidade suficiente para gerar pressão positiva. Graças aos comandos variáveis, foi possível ter torque máximo disponível desde as baixas rotações.

Veja o exemplo do Tempra Turbo, que atingia torque máximo apenas aos 3000 rpm, e isto com um cabeçote 8 valvulas, já o Gol 1.0 16V turbo, que possuía um simples variador de avanço no comando, já entragava todo o torque as 2000 rpm e o Audi A3 1.8 20V, tinha todo o torque disponível desde as 1750, até as 4000 rpm.

Injeção direta

Esta acabou com uma regra que dizia, “veículos turbo precisam ter baixa taxa de compressão”.
Além da resistência dos materiais e do lubrificante contra as pancadas ocasionadas pela combustão, o maior limitador para a extração de potência em motores turbo é a alta temperatura gerada na câmara de combustão, que causa derretimento das peças e total destruição do motor.

Para evitar este superaquecimento, é preciso monitorar batidas de pino, através dos sensores de detonação, controlar a pressão do turbo e garantir que a mistura ar/combustível nunca fique pobre.

Mas a injeção de combustível a alta pressão dentro da câmara provoca um efeito que expande esses limites. A despressurização do combustível na câmara reduz drasticamente a temperatura, possibilitando assim o uso de uma taxa de compressão muito maior. Em comparação, um Audi A3 1.8 20V Turbo com injeção indireta, utilizava uma taxa de 9,5:1, já o A3 2.0 TFSI utiliza 10,5:1.

Então fique atento, os ‘antigos’ turbocompressores são a grande arma dos engenheiros, em conjunto com a injeção direta e os outros artifícios apresentados aqui para aumentar a eficiência dos motores, possibilitando assim sua redução de tamanho, consumo de combustível e emissão de poluentes, sem diminuição da potência.

**Fonte: http://www.oficinabrasil.com.br