Turbocompressor duplo ou turbo twin-scroll: qual é o melhor?

Noutras ocasiões falámos dos tipos e do funcionamento da sobrealimentação, centrados nas vantagens de introduzir mais ar nos cilindros do que um motor consegue aspirar por si só, quando se trata de aumentar o rendimento. A vantagem do turbocompressor é que constitui uma forma muito eficaz de aumentar a potência de um motor, e a sua utilização estendeu-se tanto aos motores a gasolina como aos diesel.

Tanto é assim que praticamente já não existem carros novos com motores atmosféricos, exceto modelos pequenos destinados a uso urbano, onde não é necessária muita potência. Ou nos carros híbridos, em que o motor elétrico pode desempenhar as funções de um turbo – guardadas as devidas distâncias – proporcionando uma ajuda extra em determinadas situações ao acrescentar a sua força ao motor de combustão.

O inconveniente dos carros com turbo é que este sistema tem a sua complexidade, por ser um mecanismo capaz de girar a rotações muito elevadas e que exige cuidados especiais, sobretudo em termos de lubrificação. A rotura do turbocompressor pode ser uma das avarias mais caras com que se pode deparar: substituir um turbo num motor turbodiesel de 4 cilindros pode custar entre 1.000 e 1.500 euros.

Motores com mais de um turbocompressor

Imagine-se se falamos de carros com mais de um turbocompressor. Um problema da sobrealimentação por turbocompressor é o “turbo lag” ou atraso de resposta do turbo, uma vez que o seu funcionamento depende da pressão do fluxo dos gases de escape; por outras palavras, da carga do motor. Para o resolver surgiram os turbocompressores de geometria variável, os turbocompressores assistidos por um motor elétrico, a utilização de mais de um turbocompressor ou os turbocompressores twin scroll.

Um turbo pequeno permite que os gases de escape acelerem rapidamente a turbina e a resposta seja imediata, mas limita a possibilidade de aumentar o rendimento. E inversamente: um turbo grande permite obter muita potência, mas custa muito vencer a inércia da turbina para que o turbo “sopre” de verdade. Combinar um turbo pequeno ou de baixa pressão com um maior ou de alta pressão é uma solução muito comum em motores sobrealimentados com cilindros em linha.

Tecnicamente, um motor em V com um turbo simples para cada fila de cilindros não teria esta dupla sobrealimentação, embora nos dois casos sejam motores “bi-turbo”. Também existem motores em V com um só turbo para as duas filas de cilindros… ou com dois turbos em série que trabalham igualmente para todos os cilindros. E BMW, no motor de 6 cilindros em linha turbodiesel, utiliza agora nada menos que quatro turbocompressores, dois de baixa pressão e dois de alta pressão. Atenção, que falamos de quatro turbos para uma mesma fila de cilindros. O Bugatti Chiron, por exemplo, também tem 4 turbos… mas num motor de 16 cilindros, o que equivale a quatro motores de quatro cilindros, com um turbo para cada bancada.

O turbo Twin Scroll: melhor resposta a baixas rotações

Precisamente BMW foi uma das primeiras a apostar nas vantagens dos turbos Twin Scroll, que utilizou em substituição do turbo duplo. O termo “Twin” pode gerar confusão, sobretudo quando se fala de “Twin-Turbo” ou “Twin-Scroll”, pois há quem se refira a um turbo Twin scroll com qualquer dos dois termos, quando um motor “Twin-Turbo” pode ser um motor com dois turbos sem que nenhum deles seja Twin Scroll.

Um turbo Twin Scroll é um único turbocompressor, com a diferença de que os gases de escape não chegam à turbina por um único conduto, mas sim por um conduto duplo.

O objetivo é aproveitar da melhor forma possível a inércia dos gases de escape para impulsionar a turbina, evitando as perdas de pressão que se produzem pelo efeito de reaspiração de parte dos gases de escape em alguns cilindros durante a fase de admissão, quando a válvula de escape ainda está aberta. Simplificando: um turbo Twin Scroll permite aproveitar melhor a energia que transportam os gases de escape.

As vantagens do turbo Twin Scroll são evidentes: consoante o tipo de motor, pode obter-se um rendimento semelhante ao de um turbocompressor duplo sem duplicar componentes, o que simplifica a mecânica e, por conseguinte, reduz o preço e as possíveis avarias associadas.

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