Como um turbocompressor aumenta a pressão?

Como um turbocompressor aumenta a pressão?

O turbocompressor realiza o processo de sobrealimentação do motor por meio das seguintes etapas, melhorando assim a potência e a eficiência:

1. O gás de escape aciona a turbina (Turbina)

• Utilização de energia dos gases de escape: Quando o motor está funcionando, ele produzirá gases de escape de alta temperatura e alta pressão, 

que entra na extremidade da turbina do turbocompressor através do tubo de escape.

• Rotação da turbina: os gases de escape impactam as pás da turbina (geralmente feitas de materiais resistentes a altas temperaturas, como ligas de níquel), 

fazendo com que a turbina gire em alta velocidade (até dezenas de milhares a centenas de milhares de revoluções por minuto).

2. Operação do compressor (Compressor)

• Ligação coaxial: A turbina e o impulsor do compressor (roda do compressor) são conectados diretamente através de um eixo rígido. 

Quando a turbina gira, o impulsor do compressor gira sincronizadamente.

• Compressão de ar: O impulsor do compressor aspira o ar externo da entrada de ar, e o impulsor rotativo de alta velocidade acelera e comprime o ar, 

aumentando significativamente a pressão do ar (sobrealimentação).

3. Intercooling (Intercooling, etapa opcional)

• Redução da temperatura: A temperatura do ar comprimido aumentará (devido ao calor gerado durante o processo de compressão), 

e a densidade do ar de alta temperatura é menor. Alguns sistemas resfriam o ar comprimido por meio de um intercooler para aumentar ainda mais sua densidade, 

melhorando assim a eficiência da combustão.

4. O ar de alta pressão é enviado ao cilindro

• Otimização da admissão: O ar comprimido de alta densidade entra no cilindro do motor através do coletor de admissão.

• Melhoria da combustão: Mais oxigênio faz com que o combustível queime mais completamente, liberando mais energia por unidade de tempo, 

e melhora a potência do motor (geralmente um aumento de 30% a 50%) e a economia de combustível.

Principais vantagens • Recuperação de energia: utilize a energia dos gases de escape, reduza o desperdício e melhore a eficiência térmica.

• Pequeno deslocamento e alto rendimento: permite que motores de pequeno deslocamento alcancem potência equivalente a motores de grande deslocamento (ou seja, "Downsizing").

• Proteção ambiental: otimizar a combustão pode reduzir as emissões de hidrocarbonetos não queimados e de material particulado.

Componentes principais

• Turbina: Resistência a altas temperaturas, convertendo energia cinética dos gases de escape em energia mecânica.

• Compressor: Comprime o ar e aumenta a densidade de admissão.

• Sistema de rolamentos: Suporta o eixo da turbina rotativa de alta velocidade; os tipos comuns incluem rolamentos flutuantes ou rolamentos de esferas.

• Wastegate: controla a pressão de reforço e evita a sobrepressão (equipada em alguns turbocompressores).

Por meio desse processo, os turbocompressores melhoram significativamente o desempenho e a eficiência da potência sem aumentar significativamente o deslocamento do motor, 

e são amplamente utilizados nos setores de motores automotivos, marítimos e industriais.