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Turbo de geometria variável - O que é e como funciona?

Entre grandes e pequenos turbos, o de geometria variável parece combinar o melhor de dois mundos. Saiba como

Já lhe contamos que a ideia de montar um turbo num motor para obter mais potência tem mais de 100 anos. Não é preciso destacar que a engenharia moderna não dispensa esta tecnologia. A maior parte dos motores a combustão a adotará antes de desaparecer. Ela permite fazer com que motores de cilindradas mais baixas consigam atingir bons desempenhos com economia. Mas ter apenas turbo já é algo que não basta a muitos motores. Eles já demandam evoluções deste turbocompressor. E a mais importante relacionada a essa tecnologia é o sistema de geometria variável.

Turbo de geometria variável

Como o turbo é acionado pela passagem dos gases de escape pelas pás da turbina, um turbo convencional terá respostas ruins a baixas rotações. É o chamado "turbo lag", ou seja, o intervalo até que o turbocompressor entre em plena operação. Uma solução para este problema é adotar um turbo de menores dimensões e de baixa pressão, que comece a comprimir o ar aspirado pelo motor desde rotações muito baixas. O problema é que este tipo de turbo "estrangula" o fluxo de gases de escape do motor nas rotações mais altas, nas quais um turbo de maiores dimensões seria o ideal. Ainda que alguns fabricantes adotem dois turbos, um pequeno para as baixas rotações e um grande para as altas, os turbos de geometria variável (TGV) resolvem a parada com um componente só.

Estas peças se diferenciam dos turbos convencionais por terem pequenas pás acima da voluta, a parte que é movida pelos gases de escape e que é ligada à turbina propriamente dita, que comprime os gases de admissão. Como se pode ver no vídeo acima. Essas pás mudam de ângulo pela ação de uma válvula controlada mecânica ou eletronicamente. No início da aceleração, com um reduzido fluxo de gases de escape, as pás se posicionam de forma a canalizar os gases de escape para dar a eles mais pressão. Com isso, o turbo entra em operação mais rapidamente. Quando o motor já está em rotações mais altas e o fluxo de gases de escape é mais alto, essas pás mudam novamente de posição e ficam em um ângulo que permite o livre fluxo dessa maior quantidade de gases. E deixa de estrangular o motor. 

Prós e contras dos turbos de geometria variável

A grande vantagem dos turbos de geometria variável, quando comparados aos convencionais, de geometria fixa, está no funcionamento mais linear e progressivo do motor sobrealimentado. A geometria variável permite que o motor opere no máximo das suas potencialidades, numa faixa de regime mais ampla. E elimina o turbo lag, como já mencionamos.

A maior desvantagem desta tecnologia está em sua maior complexidade, que se reflete não só no custo mais elevado de produção, mas também na exigência de outros cuidados na manutenção. Turbos de geometria variável exigem óleos de qualidade superior e mudanças mais frequentes deste lubrificante, além de revisões antecipadas.

Há meia dúzia de anos, esta tecnologia era quase exclusiva dos motores diesel, uma vez que nos motores a gasolina a temperatura dos gases de escape é altíssima (até 300°C mais elevada que nos diesel), o que de certa forma comprometia todo o sistema. Foi a Porsche que conseguiu adotar a tecnologia em seus esportivo ao recorrer a ligas metálicas muito caras. Mais recentemente, a Volkswagen parece ter encontrado uma forma de democratizá-lo. O novo motor a gasolina 1.5 TSI Evo, com sistema de desativação de cilindros, combina injeção direta e turbo de geometria variável.

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