O primeiro
turbocompressor que usava como força motor os gases de escapamento
foi desenvolvido na Suíça, entre 1909 e 1912 por Alfred J. Buchi,
engenheiro-chefe do Grupo Sulzer. Em 1915 Alfred propôs o primeiro
protótipo de um motor ciclo Diesel turbo-alimentado, mas não obteve
apoio.
No ramo aeronáutico
a empresa americana "General Eletric" desenvolvia
turbo-compressores desde 1910.
Na Primeira Guerra
Mundial os turbo-compressores foram usados ainda com alguma ressalva,
mas durante a Segunda Guerra Mundial ocorreu o seu verdadeiro
desenvolvimento.
A Garret, marca mais
conhecida de turbo-compressores, foi fundada em 1936 por "Cliff"
Garret. Entre o fim dos anos 40 e início dos anos 50 se incumbiu de
projetar pequenas turbinas a gás, de potência de 20 a 90cv. A
empresa hoje faz parte da AlliedSignal Automotive, grupo americano que
engloba também a Bendix, Fram e Autolite.
Desde então o
desenvolvimento de turbo-compressores não parou. Hoje temos como
fabricantes Schwitzer, IHI, Holset, KKK e a própria Garret, dentre
outros. Seu uso é largamente difundido em carros de passeio e
corrida, caminhões, ônibus, máquinas agrícolas, indústrias náuticas,
de mineração, de construção, bélicas, de aviação e de geração
de energia.
Técnica:
-
Turbocompressor é o componente que comprime e aumenta a pressão do
ar (se instalado antes do carburador) ou mistura ar/combustível
(depois de carburador). Ele aumenta a quantidade de ar ou ar/combustível
enviado para os cilindros. Constitui-se basicamente em uma
turbina-axial ou centrípeta e de um compressor centrífugo.
Os gases de escapamento
movimentam a turbina axial, e por meio de um eixo, este movimento é
levado à turbina de compressão, que capta ar (ou ar/combustível),
comprimindo-o e enviando-o para o coletor de admissão. Assim, o
compressor transforma a energia cinética em energia de pressão do
ar. Em outras palavras, trata-se de um método mecânico de fornecer
super alimentação, utilizando a recuperação de um calor que,
normalmente, seria devolvido ao meio-ambiente.
De certo modo,
representa economia, pois tem-se o trabalho de compressão sem nenhum
gasto extra.
Turbina:
Funcionamento:
- A
adaptação de um turbo compressor a um motor, permite aproveitar a
energia dos gases de escape para mover uma turbina, através de um
eixo solidário e aumentar o peso do ar comburente disponível e
assegurar o aumento de potência correspondente.
Podem ser
instalados em motores de Ciclo Otto ou Ciclo Diesel. No primeiro, a
mistura é feita fora da câmara de combustão e os compressores atuam
sobre a mistura AR/COMBUSTĺVEL.
No Ciclo
Diesel a mistura ocorre dentro da câmara de combustão, logo os
compressores atuam somente sobre o AR da mistura, o COMBUSTĺVEL
será injetado diretamente na câmara de combustão.
Bi-turbo: