O que é um turbo de geometria variável e como funciona?
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Se você precisa de mais capacidade de resposta do seu turbo sem sacrificar a potência de pico, um turbo de geometria variável pode ser exatamente o que você precisa. Aqui vamos contar o que é o VGT e como ele funciona, bem como suas vantagens em relação a um turbocompressor de geometria fixa.
Os turbocompressores são ótimos porque absorvem energia indesejada e a usam para aumentar a potência do motor. O turbocompressor de geometria variável é uma versão avançada dessa tecnologia que oferece vários benefícios juntamente com o aumento da complexidade. Graças a um vídeo feito pela KF Turbo no Instagram, vimos de perto o que torna um turbo de geometria variável tão especial.
Como funciona um turbocompressor de geometria variável?
O vídeo nos mostra o interior de um turbocompressor de palhetas variável típico. Consiste em um conjunto de pás dispostas ao redor da turbina de exaustão, cujo ângulo é controlado por um atuador. Por exemplo, existem outros designs com pás que se movem para cima e para baixo; são mais comuns em máquinas mais pesadas, como caminhões ou outros veículos grandes.
Qual é a diferença entre um turbocompressor de geometria fixa?
Em um turbocompressor convencional de geometria fixa, os gases de escape passam por uma turbina e a giram, que gira um compressor acoplado que cria impulso para o motor. Em baixas RPM, o motor não gera fluxo de exaustão suficiente para girar a turbina e criar níveis significativos de impulso. Neste ponto, diz-se que o sistema está abaixo do limite de aumento.
Uma vez que o motor atinge RPM alto o suficiente para gerar empuxo, ainda leva algum tempo para girar a turbina até a velocidade certa; isso é conhecido como turbo lag. Turbo lag e boost threshold são maiores para turbos maiores que precisam de mais potência para girar. No entanto, essas turbinas de maior fluxo são capazes de gerar mais energia. É um compromisso, como tantas outras coisas na engenharia.
Qual é a vantagem de um turbocompressor de geometria variável?
Um turbocompressor de geometria variável procura mudar isso adicionando palhetas ou outros elementos que alteram funcionalmente a geometria do sistema de turbina. Em um turbocompressor de palhetas rotativas como o mostrado aqui, as palhetas permanecem praticamente fechadas em baixas rotações do motor, restringindo o fluxo de gases de escape para as palhetas. Essa limitação aumenta a vazão, o que ajuda os gases de exaustão a acelerar a turbina mais rapidamente. Isso diminui o limite de aumento e reduz o atraso do turbo.
Penalidade de RPM
No entanto, ter essa limitação seria uma penalidade severa em RPMs mais altas, quando o motor precisa bombear mais gases de escape para gerar energia. Nesse estado, as palhetas se abrem para permitir que o máximo possível de gases de escape passe pelo turbocompressor, evitando restrições que aumentariam a contrapressão e reduziriam a potência.
Por que um turbocompressor de geometria variável é mais conveniente?
Portanto, o motor turbo de geometria variável é realmente o melhor dos dois mundos. O VGT pode produzir mais potência sem as trocas usuais de alto limite de aumento e turbo lag que normalmente vêm com uma grande configuração turbo. A eficiência geral também é melhorada e, em alguns casos, as lâminas podem até ser usadas como freio motor. O vídeo abaixo é uma ótima explicação de como essa tecnologia funciona, com um diagrama de quadro branco útil.
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