Um turbocompressor pode adicionar de 10 a 60% de potência ao motor de um carro. No entanto, a quantidade de potência adicionada por um turbo ao motor do seu carro depende de diversos fatores, como o tipo e o tamanho do turbocompressor, a pressão de sobrealimentação, o fluxo de escape e a eficiência do turbocompressor.
Outros parâmetros do motor , como sistema de combustível, coletor de admissão e taxa de compressão, também devem ser otimizados para obter o máximo de potência adicional. Nosso guia responde detalhadamente à pergunta: quanta potência um turbocompressor adiciona?
Compreendendo turbocompressores e ganho de potência
Cada motor de carro é projetado e desenvolvido para fornecer uma potência específica . A cilindrada, a rotação por minuto (RPM), a relação ar-combustível e a taxa de compressão precisam ser otimizadas para oferecer a melhor combinação de potência e eficiência de combustível, de acordo com a Provide Cars.
Agora, se você deseja ter mais potência no seu carro do que a fornecida de fábrica, uma das maneiras de conseguir isso é instalando um turbocompressor no seu carro.
Em sua forma mais simples, o turbocompressor é um sistema de indução forçada que comprime e fornece mais ar ao motor. Isso faz com que o sistema de alimentação de combustível do carro forneça mais combustível, aumentando assim a potência do motor.
No entanto, não é tão simples quanto instalar um turbocompressor e obter um aumento de 60% na potência. Existem diversas especificações relacionadas tanto ao turbocompressor quanto ao motor do carro que definem o quanto um turbocompressor adiciona de potência , especialmente em níveis de pressão mais elevados.
Fatores que afetam o ganho de potência
A quantidade de cavalos que um turbo adicionará depende de 9 fatores diferentes associados ao motor turbo do carro, ao próprio turbocompressor e ao peso do veículo. Você precisa realizar o ajuste adequado do motor e todas as modificações necessárias para suportar um turbocompressor específico.
A seguir, apresentamos os fatores que definem quanta potência um turbo pode adicionar.
- Tamanho e tipo do turbocompressor
- Aumente a pressão
- Capacidade do sistema de combustível
- Eficiência de intercooler
- Gerenciamento e ajuste do motor
- Força interna do motor
- Projeto do sistema de exaustão
- Sistema de admissão de ar
- Taxa de compressão do motor
Projeto e potência do turbocompressor
Existem diversos tipos de turbocompressores disponíveis no mercado. Os mais comuns são os turbocompressores simples , os turbocompressores duplos e os VGT (Turbo de Geometria Variável). Eles também são categorizados como turbocompressores de pequeno e grande porte. Cada projeto, tipo e tamanho de turbocompressor possui suas próprias vantagens e desvantagens.
Turbos simples e pequenos têm menos atraso, mas oferecem potência limitada. Os turbos duplos e grandes oferecem ganho máximo de potência, mas geralmente têm um carretel mais lento. A escolha do turbocompressor também depende do tamanho e da capacidade do motor do seu carro.
Pressão de reforço e seu impacto
A pressão de sobrealimentação do turbocompressor é a pressão do ar que entra no motor turboalimentado acima da pressão atmosférica. Como o turbocompressor força a entrada de mais ar no motor do que normalmente ocorreria em um motor de aspiração natural, isso aumenta a pressão nos coletores de admissão.
Em termos mais simples, quanto maior a potência do turbo, maior será o fluxo de ar e maior será a potência. Em detalhes, você precisa considerar o diagrama do compressor do compressor.
Ele explica como o turbo funciona em diferentes fluxos de ar. Você deve procurar uma ilha de eficiência, um ponto no mapa do compressor onde o turbo opera com sua eficiência máxima.
Você também precisa considerar a relação A/R (área/raio) do turbocompressor. Quanto maior a relação, maior será a pressão de sobrealimentação e, consequentemente, a potência gerada. No entanto, isso também resultará em maior atraso na resposta do turbo (turbo lag). O oposto ocorre com uma relação A/R menor.
Existe um limite para a pressão máxima de turbo que você pode ter em cada motor específico. Pressão excessiva de turbo pode levar a detonação do motor, superaquecimento, perda de potência, redução da eficiência e, na pior das hipóteses, falha mecânica.
Intercooler e desempenho do motor
O resfriamento intermediário é crucial para o alto desempenho do motor quando este utiliza um turbocompressor. A seguir, apresentamos alguns pontos importantes a serem considerados para o desempenho do motor.
- O ar esquenta quando comprimido pelo turbocompressor. O ar aquecido reduz o desempenho do motor, sendo necessário um intercooler.
- Ele resfria a mistura ar-combustível antes de entrar no motor. Isso aumenta a densidade da mistura e o teor de oxigênio, resultando em maior potência.
- O resfriamento excessivo do ar também afetará o desempenho do motor, portanto o intercooler deve ser compatível com o turbocompressor e o motor.
Capacidade do sistema de combustível
A quantidade de cavalos de potência (HP) adicionada por um turbo também depende da capacidade do sistema de injeção de combustível do seu carro e da vazão de combustível . Isso ocorre porque a turbocompressão apenas adiciona ar extra ao motor. Esse ar extra não aumenta a potência até que mais combustível seja adicionado para manter a proporção ar-combustível ideal para o motor.
O sistema de injeção de combustível de um carro consiste em uma bomba de combustível, tubulações de combustível e injetores de combustível . O diâmetro das tubulações de combustível e a capacidade da bomba e dos injetores devem ser suficientes para suprir o motor com o aumento de combustível necessário devido ao turbocompressor instalado.
Quase todos os turbocompressores vêm com requisitos de fornecimento de combustível predefinidos para facilitar as coisas para os mecânicos que os instalam.
Ajuste adequado para ganhos máximos de potência
Ao instalar qualquer turbocompressor específico no motor do seu carro, é necessário realizar um ajuste adequado do motor, também conhecido como reprogramação da ECU.
O ajuste adequado da ECU é necessário para gerenciar o aumento nos seguintes parâmetros devido à introdução do turbocompressor.
- O fluxo de ar
- Pressão do ar
- Condições de combustão
O ajuste nos ajudará a controlar todas as principais funções do motor, incluindo:
- Tempo de ignição
- Proporção ar-combustível
- Controle de impulso
Tempo de ignição
Precisamos ajustar e otimizar o ponto de ignição do motor porque, quando sobrealimentado, a mistura ar-combustível queima mais rapidamente devido à alta pressão. Isso pode causar detonação no motor e resultar em danos permanentes às peças internas. Para evitar isso, a faísca é ajustada para ocorrer mais tarde do que a posição normal do virabrequim.
Proporção de ar combustível
Uma mistura ar-combustível normal não consegue fornecer mais potência, mesmo com um turbocompressor. É necessário ter uma mistura ar-combustível rica para obter maior potência do motor. A relação ar-combustível ideal sob pressão do turbo geralmente fica entre 11.5 e 12.0:1 , que é mais rica do que a relação estequiométrica padrão de 14.7:1.
Controle de reforço
Dependendo da posição do acelerador, o motor pode ou não precisar de turbocompressor. Para gerenciar isso, a ECU do motor possui um solenoide de controle de turbocompressor que atua para avançar ou desperdiçar a pressão de turbo desenvolvida pelo turbocompressor.
Força interna do motor
Quando o turbocompressor aumenta a pressão do ar, essa pressão, juntamente com a combustão mais potente dentro da câmara de combustão do motor, aumenta o estresse em todas as peças associadas do motor. Pistão, biela, cabeçote , válvulas de admissão e escape, anéis de pistão, todos ficam sujeitos a uma pressão elevada. Todas essas peças associadas devem ser capazes de resistir a esse alto estresse para evitar falhas mecânicas.
Fluxo de exaustão e eficiência do turbocompressor
O turbocompressor depende do fluxo de gases de escape para operar e comprimir o ar. Portanto, um mecanismo de fluxo de gases de escape eficiente certamente aumentará a eficiência do turbocompressor. Qualquer problema como vazamento ou restrição no sistema pode resultar em perda de potência.
Um coletor de escape e um turbocompressor de fluxo livre reduzem a contrapressão e permitem que o turbo opere com mais eficiência. Portanto, para obter o máximo dos gases de escape, o diâmetro do escape, o catalisador e o projeto do silenciador precisam ser otimizados de acordo com os requisitos do turbocompressor.
Sistema de admissão de ar
Um turbocompressor adiciona ar extra ao sistema, mas não possui um sistema de admissão de ar separado para adicionar esse ar extra ao motor. Ele força o ar através do mesmo sistema de admissão de ar de aspiração natural para que chegue ao motor.
Portanto, o sistema de admissão de ar do motor deve ser grande e robusto o suficiente para processar e resistir à alta pressão do ar extra que entra no motor na velocidade ideal.
Taxa de compressão do motor
A taxa de compressão do motor desempenha um papel crucial no aumento da potência com turbocompressor . Uma taxa mais alta comprime mais a mistura ar-combustível, permitindo obter mais potência do mesmo motor.
No entanto, considerando a pressão de sobrealimentação do turbocompressor, a mistura ar-combustível já está comprimida. Qualquer compressão adicional pode resultar em perda de potência, detonação do motor ou até mesmo falha mecânica.
Portanto, reduzir a relação de transmissão do motor com base na pressão de sobrealimentação do turbocompressor aumentará o desempenho do motor e adicionará mais potência ao carro. Você pode usar qualquer um dos três métodos a seguir, ou uma combinação deles, para reduzir a relação.
- Substituindo pistões regulares por pistões de baixa compressão especialmente forjados
- Ao substituir a junta normal do cabeçote do motor por uma junta de cabeçote mais grossa
- Aumentando ligeiramente o volume da câmara de combustão usando camisas de cilindro de espessura mais fina
A taxa de compressão ideal para motores turbo geralmente varia entre 8.0:1 e 9.5:1 , dependendo da qualidade do combustível e do nível de pressão do turbo.
Turbo Lag e correspondência de banda de potência
O atraso do turbo é a duração ou o intervalo de tempo entre o momento em que você pisa no acelerador e o momento em que o turbocompressor fornece a pressão máxima. Todo turbocompressor apresenta esse atraso, pois depende dos gases de escape para funcionar.
A faixa de potência é a faixa de rotação do motor onde ele fornece a maior potência. Portanto, você precisa ajustar esse atraso do turbo com a faixa de potência.
Exemplos reais de turbocompressores que adicionam potência
Com base no turbo lag e na correspondência da faixa de potência, alguns casos reais em que a potência do motor foi aumentada usando um turbocompressor.
| Veículo | Tipo de motor | Estoque HP | HP turboalimentado | Ganho de potência | Notas | fonte |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mazda Miata (ND) | 2.0L NA I4 | HP 155 | ~248 HP (kit turbo BBR) | HP 93 | O kit turbo inclui ajuste de ECU, intercooler e injetores | MotorTrend |
| Subaru WRX STI (2019) | 2.5L Turbo H4 | HP 310 | ~400–450 HP (com parafusos e ajuste) | 90–140 CV | Ganhos obtidos com turbo, admissão, intercooler e ajuste maiores | Discussão do Reddit |
| Toyota 86 / Subaru BRZ (Kit Turbo) | 2.0L NA H4 | HP 200 | ~300–350 HP | 100–150 CV | Kits turbo de reposição da Greddy, HKS, etc., com ajuste | Caçadores de velocidade |
| Nissan GT-R R35 | 3.8L Twin-Turbo V6 | ~565 HP (estoque) | Turbo gêmeo | 700+HP | Opções padrão ou adicionais com base na sua região | Nissan EUA |
Conclusão
Não existe uma resposta única ou um número fixo para a pergunta " quantos cavalos de potência um turbocompressor adiciona?". Isso depende de nove fatores diferentes relacionados ao motor do carro e ao próprio turbocompressor.
Cada turbocompressor tem sua própria importância e efeito no aumento de potência. Ao trabalhar com alguns dos nove fatores mencionados acima, você pode adicionar de 10% a 25% mais potência ao motor do seu carro.
No entanto, se você trabalhar em todos os nove fatores, poderá adicionar até 60% mais potência ao motor do seu carro.
Ao escolher o turbocompressor certo e otimizar os componentes do motor , os ganhos de potência não são apenas teóricos – são alcançáveis.
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