Além de grande aliado do motor para a redução dos poluentes na atmosfera, o turbo segue cada vez mais a tendência e a necessidade do desenvolvimento de projetos e fabricação de produtos favoráveis à sustentabilidade.
Os principais “drivers” para a crescente utilização de turbos em motores de combustão interna são o melhor desempenho e economia de combustível e a menor emissão de poluentes para a atmosfera
A melhoria e o controle do processo de queima do combustível dentro do motor resultam em ambos, desempenho com menores emissões de poluentes.

Projeto “sustentável”
Até a década de 80, quando as leis de emissões não eram tão restritivas como atualmente, os projetos dos turbos eram focados principalmente nos aspectos de performance, robustez e facilidade de manufatura.
As peças fundidas agregavam muito material, com paredes espessas, para permitir uma fundição mais fácil. Devido esta facilidade de manufatura, muitas fundições estavam habilitadas a fabricarem componentes para o turbo, mesmo na Europa e Estados Unidos.
Com as emissões cada vez mais restritivas, o projeto do turbo foi adequado ao processo mais “lean”, onde o peso e espessuras foram otimizados por projetos em computador, utilizando técnicas diversas como FEA.

O aspecto custo ganhou maior importância, o que demandou muita pesquisa e desenvolvimento, resultando na utilização de materiais alternativos e novos processos de fabricação. A necessidade de componentes fundidos com menores espessuras de paredes e geometrias complexas, coincidiu com a necessidade do controle rígido sobre resíduos pelas fundições na Europa e Estados Unidos. Muitas fundições encerraram as atividades ou migraram para outros continentes. As fundições migraram ou transferiram a tecnologia para países emergentes na Ásia, e outros locais como o México e mesmo para o Brasil. A demanda para desenvolvimento de componentes automotivos em geral, incluindo carcaças utilizadas no Turbo, aumentou nestes países. Mesmo considerando o projeto voltado para a “manufatura e montagem” (DFMA), a maioria dos casos resultou em produtos com baixa possibilidade de remanufatura. Embora os níveis de performance, durabilidade e custos fossem mais competitivos, comparados aos anos anteriores, a baixa possibilidade de remanufatura exigiu que todo o atendimento de serviços fossem realizados com produtos novos, e também gerando o descarte indesejável dos turbos usados.

Como a BorgWarner entende a “sustentabilidade”, sem esquecer da performance, emissões, durabilidade e o custo ?
A BorgWarner já projeta e fabrica as novas famílias de turbos “sustentáveis”, utilizando processos mais amigáveis ao meio ambiente, desenvolvendo e selecionando somente fornecedores preparados para o futuro e pensando em todo o ciclo de vida do produto. Isto inclui a possibilidade de várias remanufaturas, e diminuindo o descarte de materiais.
O trabalho demandou muita pesquisa e um trabalho conjunto com fornecedores em todo o mundo. Novas soluções criativas foram desenvolvidas, ainda pensando em “lean”, baixo peso, “DFMA” etc. Alguns exemplos:

- Rotor do compressor em Titânio: é um ótimo exemplo, pois atende a vida em aplicações críticas, mas também permite a sua reutilização na maioria dos casos, já que ele dura mais do que os outros componentes do turbo.

- Novas parcerias têm sido realizadas com fundições de precisão, visando a otimização da fusão dos materiais, utilizando cada vez menos energia, em um tempo mais curto.

Estas novas tecnologias permitirão a fabricação de componentes críticos e complexos, com menos gasto energético, e mais rapidamente para atender a demanda (maior capacidade) e melhor precisão (capabilidade). Outro benefício desta tecnologia é a redução de inércia do conjunto rotativo do turbo, e menor desbalanceamento residual. Com a otimização do processo de balanceamento do rotores da turbina e do compressor, teremos uma redução no material a ser removido, bem como a utilização menor de rebolos e ferramentas especiais, demandando um volume menor de líquidos refrigerantes.
Embora exista a argumentação de que as novas tecnologias aumentaram os custos de materiais, é inegável que a relação custo benefício final ainda é atrativa, já que a vida útil foi extendida em muitos casos, e o atendimento em serviço melhorado.

Emissões e o futuro : BorgWarner está preparada para este desafio.”
A Legislação de Emissões regulamenta a emissão máxima permitida de poluentes gasosos através do escape, por composição, elementos particulados, por tipo veículos e aplicações.
Esta regulamentação é necessária para o controle da poluição em grandes centros urbanos, locais desfavoráveis a diluição da poluição e também diferenciando conforme o tipo de utilização (urbana, rodoviária, agrícola, industrial etc).

No Brasil, a regulamentação de emissões gasosas veiculares é controlada pelo Programa de Controle da Poluição por Veículos Automotores (Proconve), instituído pelo CONAMA.

O objetivo dos fabricantes de motores e veículos é de fornecer motores que atendam as leis de emissões e sejam silenciosos, duráveis e econômicos. Para atender tais requisitos, são utilizaas novas tecnologias nos motores, como SCR, DPF, EGR, OBD, bem como altas pressões de injeção, múltiplas injeções, controle de timing, comandos eletrônicos, sensores etc. Para cada estratégia de controle de emissões, a BorgWarner pode utilizar o tipo de configuração de turboalimentação mais adequado àquela aplicação.

Um pouco de nossa história sobre inovações recentes
A BorgWarner de Campinas participou da introdução dos primeiros motores eletrônicos no mercado brasileiro, atendendo antecipadamente a lei de emissões CONAMA fase IV (Euro 3), com os turbos da família K para motores pequenos e médios e S para os motores pesados. Esta foi uma das iniciativas para o “downsizing” de motores diesel para aplicações em veículos comerciais, onde motores de 6 ciclindros foram substituídos por motores menores de 4 ciclindros.

A BorgWarner ganhou o prestigiado prêmio PACE nos estados unidos, pelo inovador conceito de Turbos de Duplo Estágio Regulado R2S.

Foi a pioneira a iniciar a produção seriada do Turbo de 2 Estágios Regulado R2S, para Veículos Comerciais, com o motor V6 de 4.5 litros, utilizado no mercado norte americano. Foram 2 anos de desenvolvimento conjunto entre as equipes americana e brasileira. Os turbos de 2 estágios são hoje referência também na Europa, onde o motor BMW de 6 cilindros e 3 litros foi considerado como “benchmark”de desempenho, atendendo Euro 4 com folgas. Estes motores utilizam da tecnologia R2S com turbos K24 e KP39. Em seqüência, foi desenvolvido em Campinas, juntamente com os colegas americanos e alemães, os turbos da família B para EPA2007, novos sucessores tanto para os motores leves como pesados. O turbo B3 foi lançado em 2007 para motores pesados, e utiliza tecnologia de carcaça de turbina assimétrica (com tecnologia desenvolvida no centro de pesquisas da Alemanha), sensor de rotação e válvula wastegate integrada e controlada pela ECU do motor. Estão nos planos da BorgWarner o desenvolvimento dos turbos de geometria variável VTG, para veículos comerciais no Brasil, utilizando atuador elétrico.. Aliados ao ganho em desempenho e economia de combustível, estes turbos apresentam a robustez necessária para atender a durabilidade, e trabalho no modo de frenagem. Nestes casos, o turbo é capaz de produzir altas potências de frenagem, economizando o freio normal do veículo e dispensando o tradicional freio motor, o que traz segurança e conforto ao motorista.