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FlatOut Revival Técnica

Como funciona o turbo elétrico – e por que ele está cada vez mais comum?

Apesar do entusiasmo de muitos geeks, o futuro dos carros não deverá 100% elétrico. Ao menos não em nosso tempo de vida. Antes disso temos um longo caminho evolutivo para o motor a combustão e para os conjuntos híbridos. Se quer apostar em um padrão para o futuro, vamos juntos nessa, porque é isso o que penso que acontecerá.

Aliás, já está acontecendo com a hibridização, que está iniciando uma nova era com os motores de 48 volts e seus turbos elétricos.

Obviamente, quando me refiro a turbos elétricos não estou falando daqueles sistemas bizarros de plástico que você certamente já viu no Mercado Livre. Ele não passam de um daqueles produtos milagrosos que prometem aumento de potência, redução de emissões e menor consumo de combustível. Eles são basicamente uma ventoinha elétrica em uma carcaça de plástico em forma de caracol que é encaixada no duto de admissão e acionada pelo sistema elétrico de 12 volts do carro.

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Esse negócio não têm utilidade nenhuma: sem um sistema de pressurização e com baixíssima potência elétrica, ele é incapaz de produzir qualquer alteração significativa na admissão do motor.

Pior: como a admissão trabalha com pressão negativa, o duto de admissão é dimensionado para acelerar o ar. Por isso, ao instalar uma ventoinha dessas é possível que você esteja restringindo o fluxo de ar com um motor elétrico equivalente ao de um secador de cabelo (é sério: o negócio tem 100 watts), e conseguindo o efeito contrário: redução de potência e torque.

Os turbos elétricos que estão prestes a se tornar o padrão do futuro são movidos por sistemas elétricos de 48 volts, que já estão em modelos médios como o Mercedes C200 EQ Boost.

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A peça chave dos sistemas de 48 volts é seu motor elétrico (MGU, de “Motor Generator Unit”, esse cara aí em cima), que substitui o alternador convencional, e atua como auxiliar do motor a combustão e como gerador de eletricidade. Como o alternador, ele é ligado ao virabrequim por um sistema de polia e correia (ou com um acoplamento direto entre o volante do motor e o câmbio, como no novo seis-em-linha da Mercedes).

Eles terão um papel importante nesta transição da energia térmica para a elétrica por três motivos. O primeiro é que eles são uma forma relativamente barata de hibridização. O segundo é o aumento do desempenho sem comprometer consumo e emissões, uma vez que ele pode enviar, em média, até 10 mkgf de torque ao motor a combustão e ajudar em retomadas e em manobras de baixa velocidade.

Por último, eles irão alimentar o crescente número de equipamentos elétricos que vêm sendo adotados nos carros, como direção elétrica, barras estabilizadoras e suspensões ativas, start-stop e os turbos elétricos.

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O primeiro tipo de turbo elétrico é semelhante aos turbocompressores convencionais, porém sem a caixa quente — no lugar dela há um motor elétrico que move o rotor do compressor para pressurizar o ar admitido. Aqui entram os sistemas de 48 volts: para manter um turbo elétrico em funcionamento, você precisa de cerca de 7 kW de potência, algo que seu alternador convencional e seu sistema de 12 volts não conseguem produzir continuamente, mas o motor elétrico e as baterias do sistema de 48 volts sim.

 

O outro tipo de turbo elétrico é um turbo convencional movido pelo fluxo dos gases de escape, porém com o eixo do rotor conectado a um motor elétrico. Quando o motorista alivia o acelerador, o que reduz o fluxo dos gases de escape, o motor elétrico entra em ação para manter o rotor girando e reduzir (ou até mesmo eliminar) o lag do turbo quando a aceleração for retomada.

Embora seja dependente dos sistemas elétricos de 48 volts — os híbridos leves ou “mild hybrids”— os grandes desenvolvedores de tecnologias automotivas, como a Delphi e a Bosch acreditam que até 2025 20% dos modelos produzidos em todo o mundo usarão este tipo de turbo. Bem, menos na Noruega.

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