Há muito tempo que venho a notar, em certas conversas tanto neste blogue como com os amigos, que ao falar de turbo ou compressor são muito poucos os que têm claro não só que tipo de sistema equipa o seu veículo, mas também as particularidades de cada sistema, o que nos ajudaria a saber como tratá-los e cuidá-los para não nos lamentarmos depois perante as suas avarias e reparações dispendiosas

Nesta segunda entrada relacionada com a categoria de artigos técnicos, que o meu colega Fernando inaugurou na semana passada, quero precisamente que abordemos um tema que considero pessoalmente mais que interessante e em que pretendo deixar bem clara a diferença entre Turbo e Compressor, ou Supercharger (supercharged), como se designa do outro lado do “charco”

Antes de continuar, gostaria que recuássemos à história de ambos os sistemas, pois não são de modo algum tão recentes como alguns pensam. A ideia de sobrealimentar um motor remonta a 1896, época em que os irmãos Daimler patentearam o que parece ser um tipo de compressor bastante rudimentar. Só em 1904 surge a primeira patente de um turbo propriamente dito, pelas mãos de Renault

Como podes ver, a ideia tanto de um compressor como de um sistema turbo é muito anterior ao que imaginamos; tanto é assim que, por exemplo, em 1905 um engenheiro chamado Büchi, baseando-se nas ideias de Renault, conseguiu apresentar uma proposta própria do que viria a ser um turbo, chegando ao ponto de que, já em 1919, o mecanismo tinha sido aperfeiçoado a tal ponto que era praticamente tão semelhante aos atuais

O Compressor e as suas particularidades

Entrando na técnica, começaremos por falar dos compressores, um sistema muito semelhante às bombas volumétricas, em que um elemento rotativo cria um aumento de volume à entrada do compressor que origina uma depressão que aspira ar do exterior. À medida que este ar aspirado avança para a saída do compressor, o seu volume diminui, o que origina a expulsão de ar pressurizado.

Como funciona um turbo?

Por outro lado, temos o sistema turbo, que funciona graças ao movimento das pás de uma turbina, movimento esse que se obtém graças aos gases de escape que a fazem girar. Este movimento transmite-se a uma espécie de compressor que injeta ar pressurizado na admissão do motor. Por isso, o turbo não mantém uma pressão constante como um compressor, mas depende da pressão com que os gases de escape movem a turbina.

Como podes ver, já na explicação encontramos a primeira diferença entre turbo e compressor: um compressor oferece uma pressão constante, enquanto num turbo a pressão “evolui” à medida que os gases de escape são mais fortes. Em resumo, quantas mais rotações, mais pressão no escape, e o turbo oferece um rendimento muito superior.

Devido ao carácter constante da pressão de um compressor, encontramos certos “inconvenientes” na sua utilização. Assim, por exemplo, se observássemos um gráfico do rendimento de um motor atmosférico e depois outro de um motor ao qual se tivesse instalado um compressor, encontraríamos a mesma forma, apenas com a diferença de que o equipado com compressor apresentaria uma curva com valores mais elevados

O que significa isto? Basicamente, que se o motor não funciona bem, por exemplo se é pouco elástico a baixas rotações, o seu funcionamento deixa a desejar ou apresenta diretamente uma falha na curva de potência, ao instalar um compressor não conseguiremos outra coisa senão manter as falhas do bloco. Ou seja, de modo algum conseguiremos camuflar a falha, pelo que estamos perante um defeito muito desagradável — precisamente um dos principais argumentos pelos quais o turbo acabou por ser amplamente adotado na Europa.

Por outro lado, temos uma desvantagem fundamental do compressor face a um sistema turbo, talvez a de maior peso: o compressor move-se graças a uma correia ligada diretamente à cambota do veículo, o que a longo prazo representa um peso adicional que o motor tem de mover. Convém mencionar que alguns compressores, devido ao seu funcionamento, aquecem o ar, o que piora as prestações.

Isto último não deveria ser um inconveniente, já que ambos os sistemas têm esta falha nesse aspeto. Por isso, recorre-se ao uso de um intercooler, que não faz outra coisa senão arrefecer o ar o máximo possível antes de este entrar na admissão do motor. Graças a isto consegue-se reduzir o seu volume, o que significa que entra mais oxigénio no motor. Como dado curioso, nunca é demais dizer-te que há mais oxigénio num litro de ar a 20 graus do que num litro de ar a 60 graus.

Se passarmos ao turbo, encontramos um sistema que, como já dissemos, depende da pressão com que chegam os gases de escape; ou seja, quanto maior a pressão, melhor o funcionamento. Isto traduz-se finalmente numa curva de potência muito mais pontiaguda, com um regime de rotações espetacular tanto a médio como a alto regime, pelo que, se um motor tiver uma falha nesta faixa, a potência extra do turbo a diminuirá consideravelmente, chegando mesmo a fazê-la desaparecer.

Devido ao seu funcionamento, o sistema tem um dos seus inconvenientes no lag ou atraso de resposta. Isto ocorre basicamente por causa do tempo que decorre desde que os gases de escape começam a mover a turbina até que o seu movimento se torna efetivo, tempo que atualmente talvez seja de uns décimos de segundo, mas que nos seus inícios podia chegar a um segundo ou mais.

O LAG, esse atraso incompreendido

Atualmente existem várias formas de resolver o inconveniente do lag ou atraso: por exemplo, a mais económica seria utilizar turbinas de peso muito menor e mais pequenas, ou então montar duas turbinas pequenas em vez de uma grande, como nos sistemas Twin-Turbo.

Atualmente, talvez o tenhas ouvido muito nos veículos modernos, a solução tem sido adotar turbos de geometria variável. Isto significa que, a baixa pressão, a turbina coloca as suas pás totalmente perpendiculares ao fluxo de ar, conseguindo-se assim que a turbina se mova muito mais cedo e com muito mais força.

Por último, os sistemas com turbo, twin-turbo ou com turbos de geometria variável têm um problema com os excessos de pressão; por isso, incorpora-se uma pequena válvula de descarga cujo funcionamento é bastante básico: quando o turbo gera uma pressão superior à necessária, a válvula abre-se e deixa escapar toda a pressão desnecessária, que poderia causar problemas ao motor em casos extremos.

Compressor ou turbo, esses inimigos complementares

Como podes ver, estamos perante dois sistemas totalmente distintos e complementares, no sentido de que, tal como já fez Volkswagen com aqueles motores que acabou por retirar do mercado, o compressor dotaria o nosso motor de muita potência a baixas rotações, enquanto num regime médio ou alto o turbo ofereceria um rendimento muito maior.

Como curiosidade, diga-se que esta marca de modo algum Volkswagen foi a primeira a montar um sistema de compressor e turbo nos seus motores — blocos que depois teve de retirar, aparentemente por problemas de reparação, por serem muito sofisticados e as reparações muito dispendiosas. Um dos primeiros veículos com motor deste tipo de sistemas foi nada menos que o Lancia Delta S4 de ralis (o modelo da fotografia), que na sua época correu no mítico Grupo B.

Pessoalmente, tive a oportunidade de conduzir muitos veículos e muito diferentes, como provavelmente tu também, prefiro um motor atmosférico ou, em todo o caso, com compressor, já que a curva de potência é mais linear e uniforme e não tem entregas de potência e binário tão pontiagudas como nos sistemas com turbo. Ainda assim, devido ao lastro de ter de mover o compressor, este tipo de sistemas costuma ser muito mais voraz em termos de combustível, daí a minha predileção pelo atmosférico.