Turbo Twin-Scroll

O turbocompressor twin-scroll é um aperfeiçoamento do turbo convencional de canal único que melhora a resposta ao acelerador e a sobrealimentação a baixas rotações ao gerir os gases de escape de forma mais inteligente. Em vez de encaminhar todos os gases de escape do motor para uma única conduta comum, divide o fluxo em dois canais distintos, ou voutas, no interior da carcaça da turbina, cada um a entregar os seus impulsos à roda da turbina de modo mais ordenado. O benefício é um turbo que entra em acção mais cedo e de forma mais nítida, sem o custo nem a complexidade de um segundo turbocompressor.

O princípio resolve um problema inerente aos motores de vários cilindros: a interferência dos impulsos de escape. À medida que cada cilindro deflagra e a respectiva válvula de escape abre, envia um impulso de pressão pelo colector. Numa configuração convencional de canal único, o escape de um cilindro que inicia o tempo de escape pode colidir com a pressão residual de outro cilindro cujas válvulas ainda estão em sobreposição, anulando parcialmente a energia e perturbando a lavagem dos cilindros. Uma carcaça twin-scroll agrupa os cilindros de modo a que aqueles cujos tempos de escape estão em desfasamento alimentem voutas diferentes — num quatro cilindros típico, os cilindros um e quatro para um canal e o dois e o três para o outro — mantendo os impulsos separados e preservando a sua energia.

Ao manter estes impulsos limpos e distintos, mais energia cinética e de pressão dos gases de escape chega à turbina para a fazer girar, e os cilindros respiram mais livremente porque não lutam contra a contrapressão dos seus vizinhos. O efeito prático para o condutor é a redução do turbo lag e uma resposta a baixo regime nitidamente mais forte, com a sobrealimentação a surgir mais cedo na faixa de rotações. Melhora também a eficiência da combustão a baixas cargas e pode suportar cruzamentos de válvulas mais agressivos, contribuindo tanto para o desempenho como para a economia.

Um ponto forte particular do conceito twin-scroll é entregar uma sobrealimentação ampla e acessível a partir de um único turbocompressor, relativamente simples e robusto. Alcança grande parte da prontidão outrora associada a turbos mais pequenos ou a configurações sequenciais, mantendo um arranjo mecânico direto, sem turbinas adicionais, válvulas complexas ou electrónica de controlo. Isto torna-o atractivo para os fabricantes que procuram um bom equilíbrio entre resposta, potência máxima e fiabilidade a custo moderado, e tornou-se comum em motores a gasolina turbo de grande série.

A abordagem comporta, contudo, algumas limitações. Exige uma carcaça de turbina dividida especificamente concebida e um colector de escape cuidadosamente disposto que mantenha os dois fluxos separados até à própria turbina, o que complica a integração e a fundição. A sua vantagem é maior em motores cujo número de cilindros e ordem de ignição permitem uma divisão limpa em dois, e no topo da faixa de rotações o seu benefício face a um bom canal único esbate-se. Dentro da família de soluções de sobrealimentação, o turbo twin-scroll situa-se como um meio-termo pragmático entre um turbocompressor de canal único básico e os sistemas biturbo, sequencial e de geometria variável, mais elaborados.