Fonte: Rudy Carezzevoli
No excitante mundo automóvel, e especialmente no automobilismo, cada componente desempenha um papel crucial no desempenho e na eficiência de um veículo. Um desses componentes, muitas vezes subestimado, mas de vital importância, é a válvula de descarga, também conhecida como wastegate.
Desempenha um papel crucial motores turboalimentados e na Fórmula 1 Gerou muita polêmica no passado, principalmente nos motores Ferrari, por causa da fumaça que saía dessa peça ou do óleo que era jogado fora... Aqui vamos revelar todos os segredos.
O que é a válvula de descarga ou válvula de descarga?
La válvula de descarga, ou válvula de descarga, É um componente essencial no sistema de turboalimentação de um motor. Sua principal função é controlar e limitar a pressão de turbo, desviando parte dos gases de escapamento diretamente para a tubulação de escapamento e evitando que passem pela turbina. Desta forma, evita-se que a pressão ultrapasse o limite máximo estabelecido, protegendo assim tanto o turboalimentador quanto o motor de possíveis danos. Em suma, a wastegate atua como um gatekeeper, garantindo que a pressão de sobrealimentação seja sempre mantida dentro de parâmetros seguros e ideais para o funcionamento do motor.
Adicionalmente, é importante mencionar que existem dois tipos principais de válvulas de descarga: interno e externo. As válvulas de descarga internas estão integradas na carcaça do turboalimentador, enquanto as válvulas de descarga externas são unidades independentes instaladas entre o coletor de escape e a turbina. Cada tipo tem suas vantagens e desvantagens, e a escolha entre um ou outro dependerá das necessidades específicas de cada motor e de sua aplicação.
Por último, é fundamental realizar uma manutenção adequada da wastegate para garantir o seu correto funcionamento. Uma falha nesta válvula pode resultar em pressão de alimentação excessiva ou insuficiente, o que pode levar a um mau desempenho do motor ou mesmo a danos graves. Portanto, é essencial verificar regularmente a válvula de descarga e substituí-la, se necessário, para manter o desempenho ideal do motor.
Como funciona a comporta de resíduos?
A válvula de descarga, ou wastegate, é um mecanismo composto por três elementos-chave: o diafragma, a mola e a própria válvula. Este dispositivo está estrategicamente localizado logo antes da roda da turbina.
Este componente, apesar da sua aparente simplicidade, Tem uma função vital e complexa baseada na gestão da pressão. O tubo conectado à câmara está diretamente relacionado à pressão gerada pela roda de turbocompressão. Quando a pressão de entrada recebida pelo diafragma excede a da mola, a válvula de descarga abre. Isto permite que os gases de escape saiam sem passar pela roda da turbina, o que reduz as rotações por minuto e consequentemente diminui a pressão no interior do turbocompressor.
Em termos mais simples, esta válvula de descarga redireciona os gases para evitar que passem pela turbina, o que ajuda a manter uma superalimentação adequada. Este bypass regula a velocidade da turbina em sincronia com a velocidade desenvolvida pelo compressor.
Há momentos durante a condução em que o veículo não precisa de toda a energia gerada pelo turboalimentador. Nestes casos, o motorista tira o pé do acelerador, interrompendo o fluxo de ar necessário à combustão. A válvula de alívio entra então em ação, liberando a pressão excessiva do ar e protegendo assim o sistema.
Tipos de válvula
Eles podem ser categorizados com base em como gerenciam o excesso de ar. Existem dois tipos principais:
- Sopre as válvulas de descarga: Também conhecidas como válvulas de descarga atmosférica, liberam o excesso de gases diretamente para o ambiente externo. Esse processo gera um som característico de sopro ou assobio que pode ser ouvido quando o motorista tira o pé do acelerador.
- Válvulas de alívio de desvio: ou válvulas de recirculação, têm uma função diferente. Em vez de liberar o excesso de ar na atmosfera, eles o redirecionam de volta ao sistema de admissão, pouco antes da entrada do turbo. Posteriormente, esse ar será pressurizado e injetado no motor. Este processo é realizado no ponto onde o medidor de vazão mede a quantidade exata de ar que realmente entra no sistema, garantindo assim uma mistura ideal de combustível e ar.
É importante observar que a escolha entre uma válvula de alívio de purga e uma válvula de alívio de derivação dependerá do necessidades específicas de cada motor e sua aplicação. Cada tipo tem suas próprias vantagens e desvantagens, e a escolha certa pode ter um impacto significativo no desempenho e na eficiência do motor.
Wastegate na F1
Com a introdução dos motores V6 híbridos na Fórmula 1, a Federação Internacional de Automobilismo (FIA) implementou uma regra em 2016 que exigia a colocação de um ou dois tubos de escape na saída da válvula de descarga, ou wastegate, para melhorar o som dos carros. Embora esse fosse o seu propósito inicial, logo foram utilizados para outros fins.
Este regulamento abriu a porta para as equipes explorarem possíveis vantagens de desempenho. Renault e Ferrari foram as mais proativas nesse sentido, realizando diversas experiências. A Renault ajustou a orientação dos escapamentos para aproveitar o fluxo de ar em direção à asa traseira, enquanto a Ferrari testou um sistema com dois escapamentos que abriam em momentos diferentes para melhorar a eficiência aerodinâmica em curvas lentas. Além disso, a fumaça também gerou polêmica, e os adversários olharam para ela com muita atenção…
Porém, a FIA interveio para esclarecer que as duas fugas Eles devem trabalhar juntos e não de forma independente, pondo fim a esses experimentos para 2019. Apesar disso, o wastegate continua sendo um componente crucial na F1, e é provável que as equipes continuem procurando maneiras de explorá-lo dentro das regras ou de alguma forma contornando os regulamentos por alguma lacuna técnica para tente tirar vantagem em cada área, pois tudo é importante numa competição em que as diferenças são medidas em centésimos...