Por: Graziela Potenza Fotos: divulgação
Turbos
A força do
turbocompressor A evolução das tecnologias do turbo está relacionada com o aumento da potência e torque do motor, associada com a redução de consumo de combustível e de emissões de poluentes.
B
asicamente, o turbocompressor, ou turbo, como é mais conhecido, é composto por uma turbina que utiliza a energia dos gases queimados na câmara de combustão do motor para acionar, na outra extremidade, através de um eixo comum, um compressor radial, que irá entregar uma massa maior de ar limpo, sob pressão, aos cilindros do motor. Com o aumento da massa de ar
entregue ao motor, pode-se injetar uma quantidade maior de combustível conseguindo-se uma maior potência e eficiência da combustão, o que no final representa um aumento de potência real ao motor. Resfriando-se esta massa de ar através de um radiador de ar (intercooler ou aftercooler) antes que ela entre nos cilindros do motor, consegue-se injetar ainda mais combustível, pelo aumento da densi-
20
Caminhoneiro
dade de oxigênio para a combustão, otimizando a eficiência da combustão e melhorando consideravelmente o consumo de combustível. Segundo Newton Juliato, supervisor de Desenvolvimento e Assistência Técnica – Aftermarket da BorgWarner, devido a esta grande vantagem, atualmente todos os motores saem originalmente do fabricante com turbo e intercooler. Até o início dos anos 90
ainda tínhamos alguns motores diesel saindo de fábrica sem este importante equipamento, eram os motores aspirados ou conhecidos pelos caminhoneiros como “maçaricos”. Para Christian Streck, gerente de Engenharia da Honeywell Turbo Technologies, a evolução das tecnologias do turbo está fundamentalmente relacionada com o aumento da potência e torque dos motores, associada com a redução do consumo de combustível e de emissões de poluentes. Em vários países do mundo e, inclusive no Brasil, foram estabelecidos limites de emissões de gases poluentes para motores e estes limites têm sido revistos em média, em um período de três a quatro anos, dependendo do país. Um motor diesel de um caminhão pesado zero quilômetro vendido atualmente no Brasil atende à fase P5 do Conama, que equivale à legislação européia Euro 3. Pode-se dizer que ele emite menos de 1/3 dos particulados que geram a fumaça preta que um caminhão de potência similar emitia, vendido há 12 anos. Isto considerando que a manutenção do caminhão antigo seja feita corretamente, seguindo as prescrições do fabricante, o que infelizmente nem sempre é verdade. É interessante salientar que mesmo com significativa redução de emissões de poluentes, não houve redução de potência dos motores, pelo contrário, houve aumento. Novas tecnologias nos turbos têm um papel fundamental nesta evolução e o próximo passo ocorrerá em 2012, quando os novos limites de emissões (Euro 5) entrarem em vigor no Brasil. Segundo Alberto A. Lacombe, coordenador de Engenharia da Master Power Turbos, com as tecnologias, o caminhoneiro pode comprar um equipamento que atinge os atuais limites de emissão de poluentes. “Um sistema que interage melhor com a condição de dirigir”, explica Lacombe. “Por isso, o caminhoneiro deve seguir as instruções de operação do motor, conforme treinamento feito na fábrica/concessionária. O turbocompressor foi desenvolvido para trabalhar em conjunto com o mo-
tor, portanto, utilizando o motor dentro das especificações, estará utilizando todo o potencial do turbo”. Christian Streck explica que há tecnologias diferentes para necessidades diferentes. Existem turbos de geometria variável no estágio de turbina em alguns veículos no Brasil, que proporcionam uma otimização da pressão de sobrealimentação (pressão do turbo) em uma ampla faixa de rotações do motor, das rotações mais baixas às mais elevadas. Associados com atuadores para controle eletrônico, permitem uma dosagem muito precisa da quantidade de ar, maximizando assim a potência e o torque e reduzindo consumo e emissões. Para outras aplicações e necessidades dos fabricantes têm sido utilizados dois turbos em um único motor, em arquiteturas diferentes (dois turbos independentes para cada bancada de um motor em “V”). Ou dois turbos em um arranjo sequencial, com o ar de sobrealimentação sendo comprimido em dois turbos, obtendo assim valores de pressão que um turbo sozinho não conseguiria proporcionar ou o faria em uma faixa de rotação muito restrita, prejudicando a dirigibilidade. Como
21
Caminhoneiro
cada fabricante de motores tem uma filosofia e necessidades específicas, o fabricante de turbos deve atender todas estas necessidades. Deve-se enfatizar que o aumento da complexidade dos veículos, motores e mesmo dos turbos, não resultaram em uma queda de confiabilidade. E observa-se que os períodos de garantia têm sido, de fato, estendidos. “Certamente haverá evolução nos materiais utilizados, permitindo a operação em temperaturas mais elevadas sem impacto na confiabilidade ou no custo, na geometria de rotores e carcaças, maximizando a eficiência do turbo, ou seja, gerando mais pressão no compressor do turbo com menor restrição na turbina e nos sistemas de mancais, incluindo mancais de rolamento ou ‘roletados’. Sensores serão mais comumente adicionados ao turbo para monitoramento do seu funcionamento, por exemplo, dos valores de rotação. Sistemas de dois estágios estarão presentes em alguns modelos de alta potência específica disponíveis no Brasil”, finaliza Christian Streck apostando suas fichas que estas tecnologias deverão chegar ao prazo de cinco e não dez anos no Brasil. l