Qual a utilidade do revestimento do turbocompressor de um carro?
A principal função do turbocompressor automotivo é aumentar a entrada de ar no motor, aumentando assim a potência e o torque, o que proporciona mais desempenho ao veículo. Especificamente, o turbocompressor utiliza a energia dos gases de escape do motor para acionar o compressor, comprimindo o ar no tubo de admissão e aumentando a densidade do ar admitido. Isso permite que o motor queime mais combustível, aumentando a potência gerada.
Como funciona um turbocompressor
O turbocompressor é composto principalmente por duas partes: turbina e compressor. Quando o motor está funcionando, os gases de escape são expelidos pelo tubo de escape, fazendo a turbina girar. A rotação da turbina aciona o compressor e comprime o ar no tubo de admissão, aumentando assim a pressão de admissão e melhorando a eficiência da combustão e a potência de saída.
Vantagens e desvantagens dos turbocompressores
Vantagens:
Aumento da potência: Os turbocompressores conseguem aumentar a entrada de ar, permitindo que o motor produza mais potência e torque para a mesma cilindrada.
Economia de combustível aprimorada: Os motores com turbocompressor queimam melhor, normalmente economizando de 3% a 5% de combustível, e apresentam alta confiabilidade, boas características de adaptação e resposta transitória.
Adaptação a grandes altitudes: o turbocompressor permite que o motor mantenha uma alta potência em grandes altitudes, resolvendo o problema da escassez de oxigênio nesses locais.
Desvantagens:
Histerese da turbina: devido à inércia da turbina e do mancal intermediário, quando o fluxo de gases de escape aumenta repentinamente, a velocidade da turbina não aumenta imediatamente, resultando em histerese na potência de saída.
O efeito em baixa velocidade não é bom: em caso de baixa velocidade ou engarrafamento, o efeito do turbocompressor não é óbvio, sendo até melhor do que o motor de aspiração natural.
Os turbocompressores automotivos são fabricados com diferentes materiais, como rotores, rolamentos, carcaças e impulsores. Os rotores são geralmente feitos de materiais de superliga, como Inconel, Waspaloy, etc., para atender aos requisitos de alta temperatura e pressão.
Os rolamentos são frequentemente feitos de cermet e outros materiais para melhorar a resistência ao desgaste e à corrosão.
Na parte da carcaça, a carcaça do compressor é feita principalmente de liga de alumínio ou liga de magnésio para reduzir o peso e melhorar a eficiência, enquanto a carcaça da turbina é feita principalmente de aço fundido.
O impulsor e o eixo são feitos principalmente de aço, especialmente o impulsor do compressor, que geralmente utiliza superliga, a qual possui excelente resistência à oxidação em altas temperaturas, além de resistência mecânica e à corrosão.
Materiais das diferentes peças e suas funções
Cubo da roda: o uso de materiais de liga de alta temperatura, como Inconel, Waspaloy, etc., para atender aos requisitos de alta temperatura e pressão.
Rolamento: geralmente utiliza-se metal, cerâmica e outros materiais para melhorar a resistência ao desgaste e à corrosão.
concha :
carcaça do compressor : geralmente liga de alumínio ou liga de magnésio, para reduzir o peso e melhorar a eficiência .
Carcaça da turbina: material predominantemente de aço fundido.
Impulsores e eixos: geralmente de aço, especialmente os impulsores de compressores, que frequentemente utilizam superligas. Essa liga possui excelente resistência à oxidação em altas temperaturas, além de resistência mecânica e à corrosão.
Fatores que influenciam a seleção de materiais
A seleção dos materiais do turbocompressor leva em consideração principalmente os seguintes fatores:
Alta temperatura e alta pressão: a temperatura e a pressão internas do turbocompressor são elevadas, sendo necessário escolher materiais com boa resistência a altas temperaturas e altas pressões.
Resistência ao desgaste: as peças submetidas a tensão precisam ter uma certa resistência ao desgaste para melhorar a vida útil.
Propriedades mecânicas: os materiais precisam ter resistência e tenacidade suficientes para atender às necessidades de operação em alta velocidade.
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