PAP · MECATRÓNICA AUTOMÓVEL · ESMTG
SISTEMA
DE SUPRAALIMEN
TAÇÃO
DE SUPRAALIMEN
TAÇÃO
AGRUPAMENTO DE ESCOLAS MTG · PORTIMÃO
ENSINO SECUNDÁRIO
Curso Profissional de
Técnico em Mecatrónica Automóvel
Técnico em Mecatrónica Automóvel
ANO LETIVO 2025/2026
PROVA DE APTIDÃO PROFISSIONAL
EVOLUÇÃO · FUNCIONAMENTO
COMPONENTES · DIAGNÓSTICO
E REPARAÇÃO
COMPONENTES · DIAGNÓSTICO
E REPARAÇÃO
ALUNO
DIOGO DE ALMEIDA MARTINS
Nº 6 · 12º ANO · TURMA E
CONTEÚDO
7
CAPÍTULOS
PRINCIPAIS
PRINCIPAIS
01 / 17
ÍNDICE
SISTEMA DE SOBREALIMENTAÇÃO AUTOMÓVEL
PARTE 01 — CONTEXTO
01 HISTÓRIA
Do séc. XIX à hibridização elétrica. Evolução e marcos históricos.
02 PRINCÍPIO
Fundamentos físicos. Potência ≈ Massa de ar × Eficiência.
PARTE 02 — COMPONENTES
03 COMPONENTES
Turbo, intercooler, admissão, ECU. Anatomia completa do sistema.
04 TURBO ESPECÍFICO
Turbina, compressor, cartucho, wastegate, twin-screw.
PARTE 03 — DIAGNÓSTICO
05 ACIONAMENTO
Polias, correias, tensores automáticos.
06 PROBLEMAS
Superaquecimento, desgaste, correia, detonação.
07 PREVENTIVA
Checklist de manutenção periódica.
17 SLIDES · ALTA DENSIDADE · ENSINO PROFISSIONAL · 2025/2026
02 / 17
01
CAPÍTULO 01
HISTÓRIA
DA SUPRA
ALIMENTAÇÃO
DA SUPRA
ALIMENTAÇÃO
Do século XIX à era da hibridização elétrica. Uma tecnologia que começou com gases de escape e hoje alimenta motores de Fórmula 1 e supercarros elétricos.
1885 → PRESENTE — 7 ERAS TECNOLÓGICAS
03 / 17
PRIMEIROS CONCEITOS
FINS SÉC. XIX — 1940
1885
GOTTLIEB DAIMLER
Patenteia precursor do sistema de compressão forçada.
1902
LOUIS RENAULT
Patenteia compressor mecânico para motores de combustão interna.
1905
ALFRED BÜCHI
"Pai do turbo" — patenteia turboalimentador usando gases de escape.
1915
GENERAL ELECTRIC
Aplica turbos em motores de avião para compensar perda de densidade em altitude.
DÉCADA DE 1920 — COMPRESSORES NAS PISTAS
Mercedes introduz compressor Roots no 6/25/40hp (1921). Mercedes-Benz SSK, Alfa Romeo P2/P3, Bentley, Bugatti e Duesenberg adotam compressores em carros de corrida e luxo. O som do supercharger torna-se símbolo de performance automóvel.
RECORDE 1922
36.000
PÉS
PÉS
SANFORD MOSS · LIBERTY V12 TURBO
1923
TURBO EM CAMIÕES
Chega a camiões e barcos, ainda não a automóveis de série.
TECNOLOGIA NÃO VIÁVEL EM MASSA — MATERIAIS INADEQUADOS PARA A ÉPOCA
FINS SÉC. XIX — 1940
04 / 17
TURBO NOS AUTOMÓVEIS
1960 — PRESENTE
1962–1970
PRIMEIROS
DE SÉRIE
DE SÉRIE
Oldsmobile Jetfire: 1.º carro a gasolina turbo. Chevrolet Corvair Monza Spyder (1962). Crise do petróleo impulsiona o turbo.
ÍCONES ANOS 70
BMW 2002 TURBO
1973 — 1.º turbo europeu de série.
PORSCHE 911 TURBO
1975 (930) — ícone dos supercars.
SAAB 99 TURBO
1978 — populariza em carros familiares. Mercedes 300SD: 1.º diesel turbo.
ANOS 80
GRUPO B
& F1
& F1
Grupo B 1982–86: Audi S1, Peugeot 205 T16, Lancia Delta S4 — +500cv. F1: Renault RS01 (1977) inicia era turbo. BMW/Ferrari/Honda superam 1000cv. Proibidos 1989.
1990–2000
EVOLUÇÃO
TECNOLÓGICA
TECNOLÓGICA
ECU + VGT (geometria variável). Twin-turbo: Toyota Supra 2JZ-GTE (1991), Nissan Skyline GT-R R34 (1999). S/C ressurge: Mercedes CLK55 AMG, Ford GT.
2010 — PRESENTE: DOWNSIZING & HIBRIDIZAÇÃO
EMISSÕES EURO 6
Ford EcoBoost, VW TSI, BMW TwinPower Turbo. Turbos em motores cada vez menores e mais eficientes.
F1 HÍBRIDO
2014+: motores V6 turbo híbrido. Ferrari SF90: turbo + 3 motores elétricos. Tecnologia de corrida no road car.
TURBO + S/C
Volvo T8: 2.0L turbo + compressor + elétrico. Amarok V6: biturbo + compressor diesel. A combinação máxima.
ERA TURBO F1 — 1980S
+1000
CV
CV
Hoje: eficiência é o objetivo, não apenas potência bruta.
05 / 17
02
CAPÍTULO 02
PRINCÍPIO
FUNDAMENTAL
FUNDAMENTAL
A EQUAÇÃO BÁSICA
POTÊNCIA ≈ (AR + COMBUSTÍVEL) × EFICIÊNCIA
Aumentar a densidade do ar admitido → mais O₂ → mais combustível → maior MEP → 30 a 100%+ de potência extra com o mesmo cilindrada.
06 / 17
COMPONENTES PRINCIPAIS
CAPÍTULO 03
3.1 — COMPRESSOR
ELEMENTO
DE COMPRESSÃO
DE COMPRESSÃO
O compressor aspira e comprime o ar de admissão, aumentando a sua densidade. Com mais O₂, pode injetar-se mais combustível → mais potência.
TURBOCOMPRESSOR
Acionado pela turbina via eixo comum. Usa energia residual dos gases de escape.
COMPRESSOR MECÂNICO
Acionado diretamente pelo motor (correia, engrenagens ou corrente). Resposta imediata.
3.2 — INTERCOOLER
ARREFECER PARA GANHAR
Saída compressor: 80–200°C → Após intercooler: 30–60°C
BENEFÍCIOS
↑ Densidade do ar (ar frio = mais denso)
↓ Knocking (detonação)
↑ Fiabilidade do motor
↓ Knocking (detonação)
↑ Fiabilidade do motor
TIPOS
Ar-Ar: mais comum em automóveis
Ar-Água: mais eficiente, alto desempenho
Ar-Água: mais eficiente, alto desempenho
3.3 — SISTEMA DE ADMISSÃO
ADMISSÃO
MODIFICADA
MODIFICADA
Tubagem em alumínio rígido ou silicone com espirais internas. Braçadeiras T-bolt (não de mola). O-rings em flanges. Filtro de ar alto fluxo.
Uma fuga mínima = perda direta de potência.
Uma fuga mínima = perda direta de potência.
3.4 — GESTÃO ELETRÓNICA
ECU &
SENSORES
SENSORES
MAP: mede pressão/boost para calcular combustível.
MAF: mede quantidade de ar (mistura perfeita).
Wastegate: controla pressão máxima (turbo).
Bypass: alivia pressão S/C quando não necessária.
Tuning: mapas ignição + injeção adaptados.
MAF: mede quantidade de ar (mistura perfeita).
Wastegate: controla pressão máxima (turbo).
Bypass: alivia pressão S/C quando não necessária.
Tuning: mapas ignição + injeção adaptados.
GANHO TÍPICO
+100%
Versus motor atmosférico com mesmo cilindrada e calibração correta.
07 / 17
03
CAPÍTULO 03–04
TURBO
COMPONENTES
ESPECÍFICOS
COMPONENTES
ESPECÍFICOS
Anatomia detalhada do turbocompressor. Cada componente tem uma função crítica — a falha de qualquer um compromete todo o sistema.
TURBINA · COMPRESSOR · CARTUCHO · WASTEGATE
4 COMPONENTES
08 / 17
TURBINA & COMPRESSOR
SEÇÕES 4.1 & 4.2 — TURBOCOMPRESSOR
4.1 — TURBINA (HOT SIDE)
LADO DO
ESCAPE
ESCAPE
Constituída pela carcaça e roda da turbina. Gases de escape a alta temperatura fazem girar a turbina e transmitem rotação ao eixo do turbo.
MATERIAL
Liga Inconel (níquel) ou cerâmica de alta temperatura.
TEMPERATURA
800°–
1050°C
1050°C
4.2 — COMPRESSOR (COLD SIDE)
LADO DA
ADMISSÃO
ADMISSÃO
Constituída pela carcaça e roda do compressor. Aspira, comprime e encaminha o ar de admissão para o motor, aumentando a quantidade de ar disponível para a combustão.
MATERIAL
Liga de alumínio. Leve, boa condutividade térmica.
DESIGN DAS PÁS
Backward-curved: pás curvas para trás — máxima eficiência na compressão.
DIFERENÇA CRÍTICA
Lado quente: materiais de aeronáutica (800–1050°C). Lado frio: alumínio suficiente — leve e preferível pela resposta do motor.
LIGAÇÃO ENTRE OS DOIS LADOS
EIXO COMUM → CARTUCHO CENTRAL (CHRA)
ATÉ 200.000 RPM — LUBRIFICAÇÃO ESSENCIAL
09 / 17
CARTUCHO & WASTEGATE
SEÇÕES 4.3 & 4.4
4.3 — EIXO / CARTUCHO CENTRAL (CHRA)
SISTEMA DE
ROLAMENTOS
ROLAMENTOS
ROLAMENTOS FLUTUANTES
Lubrificados a óleo do motor. Económicos, maior lag de resposta.
BALL BEARING
Menor atrito, resposta mais rápida. Usados em turbos de performance.
LUBRIFICAÇÃO — PONTO CRÍTICO
Óleo do motor circula pelo cartucho. ATENÇÃO: Arrefecer após desligar o motor — usar "turbo timer" ou aguardar com motor em marcha lenta. Desligar motor quente imediatamente queima óleo e destrói os rolamentos.
4.4 — VÁLVULA DE ALÍVIO (WASTEGATE)
CONTROLA A PRESSÃO MÁXIMA
Função: Controla a pressão máxima de sobrealimentação.
Funcionamento: Desvia gases de escape para fora do fluxo da turbina quando a pressão desejada é atingida.
Funcionamento: Desvia gases de escape para fora do fluxo da turbina quando a pressão desejada é atingida.
INTEGRADA
Dentro do caracol da turbina. Mais compacta, comum em turbos OEM de produção.
EXTERNA
Separada do caracol. Comum em altas potências e setups de corrida/competição.
VELOCIDADE DO EIXO CHRA ATÉ 200.000 RPM — LUBRIFICAÇÃO INADEQUADA = FALHA CATASTRÓFICA IMEDIATA
10 / 17
SUPERCHARGER TWIN-SCREW
4.5 — PARAFUSO DUPLO (LYSHOLM)
CARACTERÍSTICAS
PARAFUSO
DUPLO
DUPLO
Desenvolvido: Lysholm, anos 1930
Princípio: Compressão interna progressiva
Princípio: Compressão interna progressiva
FUNCIONAMENTO
① Ar entra na extremidade dos rotores
② "Agarrado" entre os filetes dos parafusos
③ Volume diminui progressivamente
④ Ar sai comprimido na extremidade oposta
② "Agarrado" entre os filetes dos parafusos
③ Volume diminui progressivamente
④ Ar sai comprimido na extremidade oposta
VANTAGENS
SIM Eficiência superior (65–75%)
SIM Menor temperatura do ar comprimido
SIM Mais compacto que Roots
SIM Resposta imediata — sem turbo lag
DESVANTAGENS
NÃO Custo de produção muito alto
NÃO Tolerâncias críticas — manutenção exigente
NÃO Som agudo característico ("whistle")
EFICIÊNCIA TWIN-SCREW
65–75%
vs. Roots: 50–60%
ROOTS VS TWIN-SCREW
Eficiência
ROOTS 50%
TWIN 70%
Temperatura ar
ROOTS ALTA
TWIN BAIXA
Lag
ROOTS ALGUM
TWIN ZERO
Custo
ROOTS BAIXO
TWIN ALTO
11 / 17
04
CAPÍTULO 05
SISTEMA DE
ACIONAMENTO
DETALHADO
ACIONAMENTO
DETALHADO
O sistema de transmissão mecânica entre o motor e o supercharger. A relação de transmissão entre as polias determina diretamente a pressão de boost gerada.
POLIA VIRABREQUIM · POLIA S/C · CORREIA POLY-V · TENSIONER
12 / 17
POLIAS & CORREIA
SEÇÕES 5.1 · 5.2 · 5.3
5.1 — POLIA DO VIRABREQUIM
FONTE DE
ROTAÇÃO
ROTAÇÃO
Stock/Fixa: diâmetro único para todas as funções.
Underdrive: maior que original → S/C gira mais devagar → menos boost, menos calor.
Dedicada: ranhura extra para correia do compressor.
Material: Aço (durável) ou alumínio forjado (melhor resposta).
Underdrive: maior que original → S/C gira mais devagar → menos boost, menos calor.
Dedicada: ranhura extra para correia do compressor.
Material: Aço (durável) ou alumínio forjado (melhor resposta).
5.2 — POLIA DO SUPERCHARGER
RELAÇÃO DE TRANSMISSÃO
Stock (90–110mm): equilibra pressão, durabilidade e calor.
Overdrive (70–85mm): mais rápido → mais boost → mais calor → mais risco.
Underdrive (100–120mm): mais devagar → menos boost → mais segurança.
Mustang GT: 85mm→75mm = +3 psi = +40–50cv.
Overdrive (70–85mm): mais rápido → mais boost → mais calor → mais risco.
Underdrive (100–120mm): mais devagar → menos boost → mais segurança.
Mustang GT: 85mm→75mm = +3 psi = +40–50cv.
5.3 — SISTEMA DE CORREIA
TIPOS DE
CORREIA
CORREIA
Serpentine: correia única, simples, poucas peças. Se um acessório travar, tudo para.
Dedicada: só para o S/C, isolada, mais confiável.
Poly-V / Micro-V: 6–10 ranhuras → mais superfície de contacto → menos patinagem.
Dedicada: só para o S/C, isolada, mais confiável.
Poly-V / Micro-V: 6–10 ranhuras → mais superfície de contacto → menos patinagem.
VIDA ÚTIL DA CORREIA
USO NORMAL
50–80kkm
PISTA
20–30kkm
PROBLEMA Nº1: SLIPPING
PATINAGEM
Sintoma: Perda súbita de boost, chiado agudo ao acelerar.
Causas: Correia velha, tensão inadequada, polias sujas de óleo.
Dica: Sempre ter correia sobressalente no carro.
Causas: Correia velha, tensão inadequada, polias sujas de óleo.
Dica: Sempre ter correia sobressalente no carro.
SINTOMAS DE ALERTA
→ Chiado agudo ao acelerar: correia a patinar
→ Farpas de borracha no motor: correia a desintegrar
→ Oscilação de boost: tensão inconsistente
→ Desgaste assimétrico: desalinhamento de polias
→ Farpas de borracha no motor: correia a desintegrar
→ Oscilação de boost: tensão inconsistente
→ Desgaste assimétrico: desalinhamento de polias
13 / 17
TENSIONER AUTOMÁTICO
5.4 — O COMPONENTE MAIS SUBESTIMADO
FUNÇÃO
CRÍTICA
CRÍTICA
As correias esticam com calor e uso. O tensioner mantém tensão perfeita 100% do tempo. Muito apertado = desgasta bearings. Muito frouxo = correia patina, perde pressão.
COMO VERIFICAR SE ESTÁ BOM
TESTE DEFLEXÃO
10–15mm
Motor desligado, ponto mais longo entre polias.
SONS
Apenas o "whine" normal do compressor. Qualquer outro ruído = problema.
FOLGA LATERAL
Polia do tensioner sem folga lateral — se tiver, rolamento gasto.
TIPOS DE TENSIONER — COMPARAÇÃO
| TIPO | MECANISMO | VANTAGEM | DESVANTAGEM | APLICAÇÃO |
|---|---|---|---|---|
| Spring-Loaded | Mola forte empurra polia contra correia | SIMPLES Barato e fiável | Pode não compensar desgaste extremo | Uso diário normal |
| Hidráulico | Usa pressão de óleo do motor | CONSTANTE Adapta-se a rotações | Mais caro, mais complexo | Performance e sistemas exigentes |
| Manual (Ajustável) | Ajusta-se com chave manual | FLEXÍVEL Controlo total | PERIGO Mal ajustado = problemas imediatos | Aftermarket básico |
14 / 17
05
CAPÍTULO 06
PROBLEMAS
COMUNS &
SOLUÇÕES
COMUNS &
SOLUÇÕES
Diagnóstico e reparação das avarias mais comuns em sistemas de sobrealimentação. Reconhecer os sintomas cedo previne danos caros e perda de desempenho.
SUPERAQUECIMENTO · DESGASTE · CORREIA · DETONAÇÃO
15 / 17
DIAGNÓSTICO & REPARAÇÃO
SEÇÕES 6.1 · 6.2 · 6.3 · 6.4
6.1 — SUPERAQUECIMENTO
AR QUENTE =
PERDA DE POTÊNCIA
PERDA DE POTÊNCIA
Compressor aquece o ar ao comprimi-lo. Calor → ar menos denso → detonação → pistões e anéis danificados.
Intercooler maior: "bar-and-plate" > "tube-and-fin". Na frente do carro.
Injeção Água/Metanol: evaporação remove calor, metanol ↑ octanagem.
Polia maior: menos boost → menos calor (compromete potência máxima).
Injeção Água/Metanol: evaporação remove calor, metanol ↑ octanagem.
Polia maior: menos boost → menos calor (compromete potência máxima).
6.2 — DESGASTE LÓBULOS/PARAFUSOS
FOLGAS
MILIMÉTRICAS
MILIMÉTRICAS
Rotores giram com folgas milimétricas. Lubrificação falha → metal em metal → folgas aumentam → eficiência cai drasticamente.
Óleo SAE 90–140: NÃO usar óleo do motor! Trocar a cada 50.000 km.
Oil Coolers: uso intenso (pista, reboque).
Rebuild: selos novos, verificação de folgas, balanceamento.
Oil Coolers: uso intenso (pista, reboque).
Rebuild: selos novos, verificação de folgas, balanceamento.
6.3 — PROBLEMAS NA CORREIA
CAUSAS COMUNS
→ Desalinhamento: desgaste assimétrico. Usar régua de alumínio para alinhar polias.
→ Tensão: apertada = desgasta bearings; frouxa = boost oscila.
→ Polias danificadas: ranhuras brilhantes, oxidação.
→ Regra: ceder 1–1,5cm no ponto mais longo entre polias.
→ Tensão: apertada = desgasta bearings; frouxa = boost oscila.
→ Polias danificadas: ranhuras brilhantes, oxidação.
→ Regra: ceder 1–1,5cm no ponto mais longo entre polias.
6.4 — DETONAÇÃO (KNOCK)
O PERIGO SILENCIOSO
Mistura explode descontrolada, não pela vela. Ondas de choque nos pistões.
Soluções:
→ Combustível 98 RON mínimo (motores sobrealimentados)
→ Retardo de ignição via ECU (perde eficiência mas protege)
→ Termostato 82°C (em vez de 92°C)
Soluções:
→ Combustível 98 RON mínimo (motores sobrealimentados)
→ Retardo de ignição via ECU (perde eficiência mas protege)
→ Termostato 82°C (em vez de 92°C)
DIAGNÓSTICO RÁPIDO
→ Chiado ao acelerar: correia a patinar
→ Fumo azul: óleo no circuito turbo
→ Perda súbita de boost: fuga de pressão
→ Batida metálica: knock/detonação
→ Sobreaquecimento motor: intercooler bloqueado
→ Fumo azul: óleo no circuito turbo
→ Perda súbita de boost: fuga de pressão
→ Batida metálica: knock/detonação
→ Sobreaquecimento motor: intercooler bloqueado
16 / 17
MANUTENÇÃO PREVENTIVA & CONCLUSÃO
CAPÍTULO 07
SEMANAL / MENSAL
✓ Verificar nível de óleo do supercharger
✓ Inspecionar correias e mangueiras
✓ Ouvir ruídos anormais (chiados, batidas)
✓ Inspecionar correias e mangueiras
✓ Ouvir ruídos anormais (chiados, batidas)
CADA TROCA ÓLEO
10–15.000 KM
10–15.000 KM
✓ Verificar tensão da correia
✓ Procurar fugas de ar e óleo
✓ Limpar intercooler (insetos, sujidade)
✓ Procurar fugas de ar e óleo
✓ Limpar intercooler (insetos, sujidade)
ANUAL / 20.000 KM
✓ Trocar óleo do supercharger
✓ Verificar clamps e conexões
✓ Boost leak test (pressão do sistema)
✓ Verificar clamps e conexões
✓ Boost leak test (pressão do sistema)
REGRA DE OURO
MAIS
POTÊNCIA
=
MAIS
CUIDADO
POTÊNCIA
=
MAIS
CUIDADO
CONCLUSÃO
Estudar a sobrealimentação ensina uma lição principal: mais potência exige mais inteligência, não só mais força. O turbo recicla gases de escape; o compressor mecânico usa força direta do motor — cada opção tem um preço: eficiência com algum atraso (turbo) ou resposta imediata com mais consumo (compressor).
A peça principal só funciona com equipa de apoio: tubagens reforçadas, arrefecedores, sensores precisos e ECU reprogramada. A verdadeira arte está em equilibrar potência, fiabilidade, eficiência e durabilidade. É fazer mais com menos, mas com muito mais cuidado.
DIOGO DE ALMEIDA MARTINS
PAP
2025/26
2025/26
Nº 6 · 12º Ano · Turma E
Mecatrónica Automóvel
ESMTG — Portimão
Mecatrónica Automóvel
ESMTG — Portimão
17 / 17