Em nosso artigo anterior sobre a operação de um turbo, já mencionamos que os turbos de geometria variável ou VTGs são os mais comuns em veículos a diesel, pois fazem melhor uso dos gases de escape e melhoram o desempenho em baixas rotações graças às partes móveis da turbina.
Portanto, neste artigo vamos focar neste tipo específico de turbo alimentador e vamos aprender em profundidade sobre o funcionamento e características dos turbo alimentadores de geometria variável, bem como as avarias mais comuns que podem ocorrer neste tipo de elemento.
Quando aparecem os turbos de geometria variável (VTG)?
Os turbo alimentadores de geometria variável começaram a ser instalados em 1989 quando a Fiat os incorporou à versão de injeção direta 1.9 do salão Croma. Mais tarde, em 1995, foi a Volkswagen que também incorporou o VTG nos motores 1.9 para cumprir a regulamentação sobre emissões de gases poluentes e, além disso, para aumentar a potência deste tipo de motor para 110 CV.
Posteriormente, o fabricante Renault redesenhou o conceito original dos turbos VTG, incorporando um sino na entrada de gás da turbina que gera os efeitos de estreitamento e aceleração dos gases na turbina. O princípio permaneceu o mesmo, embora com esta modificação o sistema original de operação dos turbo alimentadores de geometria variável tenha sido atualizado.
Como funciona um turbo de geometria variável e quais são os seus principais elementos?
Nos turbos VTG é possível variar a relação ação / reação no distribuidor. Isto torna possível reduzir ou aumentar a passagem de gases através das pás do distribuidor, mantendo altas velocidades de fluido mesmo quando as vazões são menores e facilitando o uso da energia do gás quando o volume de gases é menor devido a uma carga menor ou baixa velocidade do motor.
Além disso, é importante lembrar que este tipo de turbo alimentador não incorpora uma válvula de descarga, já que o controle da pressão é feito modificando a geometria da turbina, reduzindo assim a pressão no coletor de admissão.
O turbo de geometria variável difere do convencional porque utiliza uma placa/coroa onde se encontram as lâminas móveis. Estas lâminas podem ser orientadas ao mesmo tempo e direcionadas, por meio de um mecanismo de haste e alavanca, para um determinado ângulo.
A medida que as pás se fecham e a seção entre elas diminui, a velocidade dos gases de escape aumenta e tem uma influência mais forte sobre as pás do rotor da turbina, conseguindo assim a máxima compressão do ar em baixas rotações (r.p.m.).
Quando a pressão de sopro no colector de admissão é aumentada e a velocidade do motor aumenta, é detectada pela cápsula manométrica que transforma este movimento empurrando o sistema de controlo das pás para que as pás se abram, reduzindo assim os gases de escape que movimentam a turbina. Estas lâminas são inseridas numa coroa que permite a regulação da haste roscada que une a cápsula manométrica, fazendo com que as lâminas se abram mais cedo ou mais tarde. A inclinação máxima da lâmina só é adotada com a função de emergência, portanto, se isso acontecer, pode ser um sintoma de falha do turbo.
Vantagens e desvantagens dos turbos de geometria variável
Os turbos de geometria variável ou VTGs fazem com que os motores sobrealimentados funcionem mais suavemente, enquanto os turbos convencionais tendem a produzir mais saltos de potência de baixas para altas velocidades. O comportamento do motor é mais suave e o motor proporciona um binário mais elevado, que é mantido numa ampla área do conta-rotações do motor, mesmo com menos voltas.
Como desvantagem, podemos mencionar a complexidade deste sistema e, portanto, também o alto preço de comercialização em comparação com os turbos convencionais. Além disso, requer que os óleos utilizados para lubrificação sejam de maior qualidade e com mudanças mais frequentes.
Os turbos de geometria variável são utilizados apenas em veículos a diesel e isto deve-se à alta temperatura dos gases de escape nos motores a gasolina.
