Intercooler e turbocompressor

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  • Publicado : 21 de abril de 2013
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Introdução………………………………………………………………………………………………………… 3
Componentes do intercooler e respetivas funções……………………………………………..9
Componentes do turbocompressor e respetivas funções…………………………………… 11
Carcaça da Turbina……………………………………………………………………………………………..14
Base para a Geometria Variável…………………………………………………………………………. 22
Tanque………………………………………………………………………………………………………………. 27Tubos…………………………………………………………………………………………………………………31
Pás da Turbina…………………………………………………………………………………………………… 35
Pás do Compressor……………………………………………………………………………………………. 38
Conclusão………………………………………………………………………………………………………….. 41
Bibliografia…………………………………………………………………………………………………………42
Anexo 1…………………………………………………………………………………………………………….. 45
Anexo 2…………………………………………………………………………………………………………….. 53

Introdução
Turbo compressor
Nos motores o binário,potencia e a pressão média são proporcionais a massa do ar que entra em cada ciclo, para aumentar os mesmos pode-se induzir maior quantidade de ar a entrar subindo a sua pressão, estes motores designam-se sobrealimentados que por sua vez têm as mesmas prestações que os motores atmosféricos de muito maior cilindrada e consequentemente de maior volume e massa.
Um dos sobre-alimentadores que podemser usado para aumentar a pressão de ar admitido é turbo compressor que é um tipo de sistema de indução de forca, funciona por arrastamento de um dado volume de ar aproveitando a entalpia de gases de escape que de outro modo seria perdida.
Funcionamento
O turbo é parafusado ao coletor de escape do motor (ver imagem 1). O fluxo dos gases queimados que sai dos cilindros gira a turbina que éconectada por uma árvore ao compressor localizado entre o filtro de ar e o coletor de admissão, o eixo roda a velocidades muito elevadas (mais de 1500 rotações num segundo aproximadamente 30 vezes mais rápido do que a maioria dos motores de automóveis).

Imagem 1: Localização de Turbocompressor. (Fonte: CARSROUTE)
Para permitir esta velocidade e aguentar os gases quentes do escape que em motores agasolina podem atingir temperaturas ate 1000˚C e em motores a diesel 700˚C o veio e apoiado em chumaceiras hidrodinâmicas que possuem uma folga generosa (0.05mm) de modo a haver um elevado caudal de óleo que produz a refrigeração e diminuir as perdas por atrito do conjunto. Esta grande folga permite também o uso de óleo do motor somente filtrado pelo habitual filtro de papel do motor (20μm).Alguns turbocompressores utilizam rolamentos de esferas em vez de mancais fluidos para sustentar a árvore da turbina, mas não são rolamentos normais, são do tipo alta precisão, feitos de materiais avançados para aguentar as rotações e as temperaturas do turbocompressor. Eles permitem que a árvore da turbina gire com menos atrito que os mancais fluidos utilizados na maioria dos casos, também permitemque uma árvore ligeiramente menor e mais leve seja utilizada isso ajuda o turbocompressor a acelerar mais rapidamente.
A pressão de superalimentação típica fornecida por um turbocompressor é de 0.41 a 0.55 bar. Como a pressão atmosférica normal é de 1.01 bar ao nível do mar, o turbo coloca 50% mais ar no motor. Com isso, espera-se um ganho de 50% na potência do motor mas, por não havereficiência na mesma proporção, é normal atingir um ganho de 30% a 40%. As temperaturas de funcionamento num turbocompressor são muito diferentes, tendo em conta que a parte dos componentes que estão em contacto com os gases de escape pode alcançar temperaturas muito altas (650˚C a 750˚C), enquanto os que estão em contacto com o ar da aspiração só alcançam 80˚C (ver imagem 2).Em consequência de temperaturaselevadas e gradientes térmicos diferentes alguns motores de ciclo Otto estão equipados com carcaças centrais refrigeradas por água com objetivo de baixar a temperatura de funcionamento e diminuir as trocas de calor entre gases de escape e o ar de admissão.

Imagem 2: Variação de Temperatura no Turbocompressor. (Fonte: PCDIGA)
Ciclos de funcionamento do Turbo...
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