Turbo – A sua história e evolução

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A história da sobrealimentação é bastante antiga e tem as suas origens pouco depois da criação do motor de combustão interna. No final do século XIX era evidente para muitos engenheiros que a potência de um motor de combustão interna poderia ser aumentada com o aumento da quantidade de ar que fosse admitida, desde que acompanhada pelo combustível necessário. A forma mais óbvia de conseguir isso seria através de uma espécie de bomba que pudesse sobrecarregar a mistura. Interessa notar que por esta altura os motores eram muito pouco eficientes em várias áreas.

Já em 1885 e 1896, Gottlieb Daimler e Rudolf Diesel investigavam formas de aumentar a potência e a redução do consumo de combustível dos motores por meio da pré-compressão do ar de combustão. Mais tarde em 1901 Sir Dogald Clark descobriu que se aumentando o volume de ar nos cilindros através de um dispositivo, conseguia aumentar a potência do motor. Em 1902 Louis Renault usou esta ideia e patenteou o compressor centrifugo.

Em Maio de 1908, Lee Chadwick entrou numa competição com o primeiro carro sobrealimentado e ganhou a corrida.

A história do primeiro turbocompressor foi desenvolvido na Suíça entre 1909 e 1912, o seu funcionamento passava por usar como força motora os gases de escape. O seu inventor foi Alfred J. Buchi, um engenheiro-chefe do Grupo Sulzer.

Buchi aplicou o turbocompressor a um motor diesel. Quando tentou aplicar o turbocompressor num carro a gasolina, ficou evidente que o turbo não conseguia aguentar as elevadas temperaturas dos gases de escape, perto de 800ºC. Não havia materiais na altura que tornassem fiáveis a utilização dos turbos nestas condições.

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Em 1915 Alfred tentou propor o projecto do primeiro protótipo, que utilizava um motor Diesel com turbo, mas não obteve apoio. No ramo aeronáutico a empresa americana General Eletric já desenvolvia turbocompressores desde 1910.

O seu uso mais intensivo mas ainda com algumas limitações e desconfiança deu-se na Primeira Guerra Mundial, mas foi durante a Segunda Guerra Mundial que se deu grandes desenvolvimentos nestes componentes mecânicos.

No fim da guerra, a Mercedes foi a primeira empresa a tirar partido do know-how aeronáutico utilizando os compressores nos automóveis. Os turboscompressores, que não é mais do que um compressor accionado pela energia do calor dos gases de escape, apenas tiveram um desenvolvimento maior nos Estados Unidos da América por volta dos anos 40.

A Garret, que é provavelmente a marca mais conhecida de turbocompressores no mundo, foi fundada em 1936 por Cliff Garret. Entre o fim da década de 40 e início dos anos 50, este homem e a sua empresa, tiveram a capacidade de criar e desenvolver, pequenas turbinas a gás, com potências que podiam ir de 20 a 90 cavalos. Para isto a tecnologia teve que evoluir bastante para por reduzir os tamanhos dos componentes dos turbos para tornar viável a sua utilização em massa.

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Em 1962 e 1963, o Monza Covair da Chevrolet e o Oldsmobile Jetfire (ver anúncio publicitário) foram os primeiros automóveis de estrada com motor turbo a serem lançados no mercado americano. Apesar do aumento de rendimento/potência, a sua pouca fiabilidade fez com que desaparecessem rapidamente do mercado. Nesta altura os fabricantes preferiam colocar motores de maior capacidade e fiabilidade.

Após a primeira crise do petróleo em 1973, as mecânicas turbo tornaram-se mais aceitáveis em aplicações comerciais a diesel. Até então, os altos custos de investimento da turbo-alimentação eram compensados apenas pela economia no custo do combustível, que era mínima. A regulamentação cada vez mais rigorosa na emissão de gases no final dos anos 80 foram a principal razão para o aumento no número de motores turbo para camiões e autocarros e hoje, praticamente todos são movidos com mecânicas usando turbo.

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Nos anos 70, com a entrada do turbocompressor no automobilismo, sobretudo na Fórmula 1, o motor turbo para carros de estrada tornou-se bastante procurado. A Renault foi das primeiras marcas a explorar com sucesso esta tecnologia na Fórmula 1, extraiam 500cv de um motor de 1500cc. Outras marcas exploraram a capacidade dos turbos, assim como preparadores privados que ganhavam know-how nesta tecnologia.

A palavra “turbo” virou moda. Naquela época, quase todos os fabricantes de automóveis oferecia no mínimo um modelo superior equipado com um motor a gasolina turbo-alimentado. Contudo, o fenómeno desapareceu após alguns anos porque, embora esse tipo de motor fosse mais potente, não era económico. Além disso, o atraso na resposta dos turbocompressores (turbo-lag), na época ainda era relativamente grande e a maioria dos clientes não a aceitavam. O BMW 2002 Turbo lançado em 1973 no Frankfurt Motor Show foi o primeiro carro de produção com motor turbo da nova geração a ser vendido na Europa.

Outras marcas como a Porsche, a Audi, Ford, Lancia e mesmo a Saab usaram os turbos com sucesso na vertente desportiva e comercial.

Os registos indicam que por volta de 1977 havia apenas 3 carros de produção com motor turbo. No entanto, em apenas 4 anos (finais de 1980), esse número passou para 18.

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A verdadeira inovação para automóveis de estrada equipados com motor turbo, ocorreu em 1978, com a introdução do primeiro automóvel com motor diesel turbo, no modelo 300 SD da Mercedes-Benz, seguido pelo Golf Turbo diesel da VW em 1981. Por meio do turbocompressor, a eficiência do automóvel com motor a diesel poderia ser aumentada, com a condução a ser quase idêntica ao do motor a gasolina e com as emissões de gases significativamente reduzidas.

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Por volta de 1986 praticamente todos os fabricantes disponibilizavam pelo menos um motor turbo. Até esta altura, a lista dos carros de estrada mais rápidos com turbo era assim alinhada:

Modelo                                              0 a 100Km/h               Velocidade máxima
Ferrari 308 GTO V8                                4,9s                                       306km/h
Porsche 911 Turbo                                    5,1s                                        261km/h
Audi Quattro Sport                                   5,1s                                       241km/h
Peugeot 205 Turbo 16                              5,9s                                      206km/h
Porsche 944T                                            6,0s                                       245km/h
Renault 5 Turbo                                        6,0s                                       199km/h
Lotus Esprit Turbo                                   6,2s                                       238km/h
Nissan 300ZX Turbo                               6,6s                                        219km/h

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Marcas como Subaru, MG Metro, Toyota, Daihatsu, Lancia, Fiat, Bentley, etc, possuiam motores turbo a gasolina. Nos motores diesel destacavam-se Audi, Alfa Romeo, BMW, Fiat, Mercedes, Opel, Peugeot, Renault, Toyota ou Volkswagen.

Por volta de 1989 surgia o primeiro carro com um turbo de geometria variável, o Shelby CSX-VNT. Desde então os turbos têm evoluído bastante, surgindo em várias configurações em vários automóveis: (bi-turbo, twin-turbo, tri-turbo, etc).

Nos dias de hoje a Garrett faz parte da AlliedSignal Automotive, um grupo americano que engloba também a Bendix, a Fram e Autolite. Desde então o desenvolvimento de turbocompressores nunca mais parou e tendo em conta o que assiste na indústria automóvel dos dias hoje é algo com um muito futuro.

Actualmente existem muito mais fabricantes de turbocompressores, porque a procura é elevada e global. Outros fabricantes surgiram como a Schwitzer, IHI, Holset, KKK, Cummins, Rotormaster entre outros. A utilização deste componente é usado em variadíssimos tipos de automóveis de estrada, como em automóveis de competição, camiões, autocarros, máquinas agrícolas, barcos, de máquinas de construção e extracção, veículos militares, aviões e até mesmo em equipamentos de geração de energia. Ou seja a sua utilidade é enorme assim como a sua versatilidade.

Retirado de pke

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Publicado por

Marcelo Oliveira

Profissional com experiência consolidada na Gestão de Frotas em empresas de serviços de transporte ou com parque automóvel de volume. Mais detalhes em https://marceloxoliveira.com/quem-e-marcelo-oliveira

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