“Ao diminuir o número de cilindros e seu tamanho, a emissão de poluentes também diminui, além do consumo de combustível, mas a grande questão se dá na diminuição de potência, já que essa está diretamente ligada à quantidade de ar e de combustível que se consegue admitir no processo.”

 

Todo mundo que tem algum contato hoje com o mundo automotivo (seja por meio de pesquisas para a escolha de um carro novo, ou simplesmente porque gosta e acompanha as novidades do mercado), já deve ter se deparado de alguma forma com motores cada vez menores e mais potentes. Os famosos com turbo compressor. Certo?

Alguns deles possuem motores com apenas três cilindros, no lugar dos tradicionais quatro cilindros que estamos acostumados. Eles são produzidos com sistemas turbo alimentados “de fábrica”, um equipamento que até pouco tempo atrás, só era disponível em modelos de alta performance, com preços altos no mercado.

Para entendermos esse conceito de “Downsizing” (nome dado a esse movimento de uso do turbo compressor), primeiro vamos conhecer melhor os motivos que levaram as montadoras do mundo inteiro a seguir com essa tendência.

A Legislação nos veículos com motores a combustão

Ao longo dos anos, foram criadas legislações para o controle de emissões de poluentes para veículos equipados com motores a combustão interna, limitando consideravelmente a emissão de CO2 (dióxido de carbono) nos gases que saem pelo escapamento.

Essa emissão está diretamente ligada à quantidade de combustível que é queimada durante a combustão, já que quanto maior o motor, mais combustível ele precisa para funcionar.

Além disso, temos também a tributação: alguns países aplicam maiores tributos à carros que são mais poluentes.

Ok, já temos um bom motivo, então agora ficou fácil: vamos tirar os motores de quatro cilindros maiores, e colocar motores 1.0 de três cilindros, e fica tudo certo!

Seria ótimo, mas está muito longe de ser tão fácil.

Por que o turbo compressor é a solução?

Os motores de combustão tradicionais são aspirados, ou seja, o movimento de decida do pistão dentro do cilindro é o responsável por “puxar” a mistura de ar e combustível para dentro do motor, e completar o processo de combustão.

Para entender melhor, imagine uma seringa comum dessas compradas em farmácia, segure em seu corpo tubular com uma das mãos, e com a outra puxe o êmbolo para que seu interior se encha de ar. Em um motor de quatro cilindros, por exemplo, é a mesma coisa. Teremos todos eles trabalhando dessa forma, em momentos diferentes, criando uma aspiração contínua, que varia sua intensidade de acordo com a rotação do motor.

Acontece que a quantidade de ar e combustível admitida por esse motor aspirado está limitada fisicamente ao tamanho da sua câmara de combustão, assim como a sua potência.

 

 

Em grosso modo, ao diminuir o número de cilindros e seu tamanho, a emissão de poluentes também diminui, além do consumo de combustível, mas a grande questão se dá na diminuição de potência, já que essa está diretamente ligada à quantidade de ar e de combustível que se consegue admitir no processo.

Uma das soluções encontradas pelos engenheiros foi justamente desenvolver uma forma de “empurrar” essa quantidade maior de ar, para dentro da câmara de combustão, com o uso do turbo compressor. Mas como?

A ideia consiste basicamente em um eixo que atravessa simultaneamente as tubulações de escapamento e a entrada de ar do motor e com dois rotores nas extremidades do eixo, um em cada tubo. Estes rotores são a turbina e o compressor.

 

 

A turbina está em contato com os gases do escapamento e aproveita a velocidade e a alta temperatura de saída desses gases para girar o eixo, que por sua vez, transfere rotação ao compressor que está no tubo de admissão. O compressor capta o ar atmosférico e o pressuriza para dentro do coletor de admissão. Dessa forma, é possível aumentar consideravelmente a quantidade de ar que vai para a câmara de combustão.

Turbo Compressor
Turbo compressor e o seu funcionamento.

 

Turbo compressor: o meio ambiente agradece

Bom, a essa altura, você já deve estar fazendo as contas: “mas se eu coloco mais ar dentro da câmara, vou precisar de mais combustível também, e isso vai aumentar o consumo!”

A coisa piora ainda mais se você, assim como eu, teve a oportunidade de acompanhar as tentativas de algumas montadoras no passado de lançar modelos de motores turbo alimentados no mercado. Eram modelos que usavam os mesmos motores de linha de produção, mas com algumas modificações.

Uma delas era diminuir a taxa de compressão, um dos fatores mais importante para o consumo, e o bom desempenho do motor. Acontece que na época, ainda não havia tecnologia avançada o bastante para fazer o controle de variáveis importantes como a quantidade de ar, combustível, avanço de ignição, entre outras.

 

 

Em resumo, eram modelos rápidos, divertidos, e cumpriam com o propósito, mas gastavam muito combustível! Funcionavam bem apenas em altas rotações, e tinham preços geralmente impeditivos para a maioria.

Hoje, com os avanços tecnológicos, a eletrônica embarcada possibilitou um controle muito preciso do gerenciamento do motor. Itens como injeção de combustível sequencial, e direto na câmara de combustão (injeção direta), borboleta aceleradora eletrônica (sem o tradicional cabo do acelerador), controle do avanço de ignição individual por cilindro, e muitas outras soluções eletrônicas, permitiram o uso de uma alta taxa de compressão, aumentando a potência.

 

 

Aliado a isso, motores menores, com menos cilindros, mais leves, com turbo alimentadores menores, eficientes e de geometria variável, fizeram com que eles se tornassem extremamente eficientes e econômicos em todas as faixas de rotação.

Confesso que só pelo fato de poluírem menos, já valeria a pena adquirir um desses, mas sou entusiasta do meio ambiente, e sabemos que não é bem assim na hora de decidir uma compra por exemplo. Este modelo de motorização tem muitos pontos positivos, mas tem alguns negativos também.

Um deles é o valor de compra do carro: por ser um modelo de alta tecnologia embarcada, pode custar um pouco mais que o modelo aspirado. Outro ponto negativo pode ser o valor gasto na manutenção com o passar dos anos, principalmente a manutenção corretiva.

 

Fique atento: o que fazer se quiser um modelo com turbo compressor?

Fica a dica na hora de comprar um desses modelos: leve o carro a um profissional de confiança e verifique principalmente se as manutenções preventivas estão em dia, e caso decida adquiri-lo, faça um plano de manutenção preventiva, com a ajuda de um profissional.

Mas, fique despreocupado: o futuro já chegou, então vamos nos adaptar, e tirar o que ele pode nos oferecer de melhor.

 

Edwan Borba
Tem formação em Tecnologia em projetos mecânicos pela Faculdade de Tecnologia de São Paulo, possui licenciatura em Física e Matemática e especialização em Docencia para o Ensino Superior, trabalhou durante 20 anos no ramo de reparação e treinamento no setor automotivo e industrial na manutenção de empilhadeiras a combustão, com foco em diagnóstico avançado em sistemas elétricos e injeção Eletronica, atualmente é instrutor em tempo integral na Escola do Mecânico CT Campinas.