Design e Função de um Turboalimentador
Compressor
Design e função
Os compressores de turboalimentadores são geralmente centrífugos,
com três componentes essenciais: rotor, difusor e carcaça. Com a velocidade
de rotação do rotor, o ar entra axialmente, é acelerado até
atingir alta velocidade e depois expelido em direção radial.
O difusor reduz a alta velocidade do ar, praticamente sem perdas, para que tanto
a pressão quanto a temperatura aumentem. O difusor é formado pelo
prato do compressor e uma parte da carcaça espiral, que por sua vez coleta
o ar e reduz ainda mais sua velocidade antes que ele chegue à saída
do compressor.
Características operacionais
O comportamento operacional do compressor é geralmente definido por gráficos
mostrando a relação entre a razão de pressão e taxa
de escoamento de massa ou volume. A área útil do gráfico relacionado
aos compressores centrífugos é limitada por curvas de sobrecarga,
de estrangulamento e velocidade máxima permissível do compressor.
Linha de surto (ou de sobrecarga)
O gráfico é limitado à esquerda pela linha de sobrecarga, que
é basicamente a “interrupção” do fluxo de ar na
entrada do compressor. Com vazão volumétrica muito pequena e razão
de pressão muito elevada, a vazão não consegue mais aderir
ao lado de sucção das palhetas resultando na interrupção
do processo de descarga. O fluxo de ar pelo compressor é revertido até
que uma razão de pressão estável com vazão volumétrica
positiva seja alcançada, a pressão aumenta novamente e o ciclo se
repete. Esta instabilidade na vazão continua com freqüência fixa
e o ruído resultante é conhecido como ressonância.
Linha de estrangulamento
A vazão volumétrica máxima de um compressor centrífugo
é normalmente limitada pela área da admissão do compressor.
Quando a vazão na admissão do rotor atinge velocidade sônica,
não é mais possível nenhum aumento na vazão volumétrica.
A linha de estrangulamento pode ser reconhecida pelas curvas de velocidade acentuadamente
descendentes à direita no mapa do compressor.