El turbo es un sistema de sobrealimentación desarrollado principalmente en la industria aeronáutica y que pasó al automóvil durante la década de los 60. El turbocompresor pretende mejorar la eficiencia del motor.
La potencia que genera un motor depende de la cantidad de oxígeno que es capaz de mezclar con combustible, por lo que a más aire, más potencia. Para ello, los motores atmosféricos aspiran aire y lo introducen en el cilindro, pero los motores turbo o sobrealimentados comprimen el aire para inyectar una mayor cantidad de aire en el cilindro y conseguir así una mezcla más rica.
¿Qué es el turbo y cómo funciona?
El turbo es un componente mecánico presente en la mayoría de vehículos diésel del mercado y que ha ganado una gran popularidad en los últimos años en los motores gasolina gracias al downsizing. Se trata de dos turbinas unidas al mismo eje. Una de ellas, gira gracias al contacto con los gases de escape que salen calientes del motor y con mucha presión. Al girar proporcionan movimiento a través del eje a la otra turbina, que aspira el aire que entra al motor generando una mayor presión y comprimiendo la cantidad de aire que entra al cilindro.
Al aumentar la presión del aire de admisión se aumenta la energía de los gases de escape, ya que es un sistema de retroalimentación. Para evitar que la presión suba de manera descontrolada, se instala una válvula de descarga que libera parte de la presión al exterior. También se instala otra en el colector de admisión para bajar la presión del colector (el pchss al soltar el acelerador).
En física nos enseñan que si se comprime un aire, este gana temperatura. A mayor temperatura, menos densidad de oxígeno tenemos y se podrían provocar autodetonaciones antes de mezclarse con el combustible. Es por ello que se necesita enfriar el aire a través de un radiador o intercooler. El intercooler es un simple intercambiador de calor: el aire entra caliente y pasa por un circuito que lo enfría y lo devuelve. Muy similar al radiador del refrigerante del coche.
¿Qué tipos de turbos hay?
El 99% de los vehículos de hoy en día que montan turbos son turbos de geometría fija o turbos de geometría variable.
- Turbo de geometría fija: El volumen de aire que entra por la turbina del gas de escape es siempre el mismo. Es un tipo de turbo que puede presentar mucho retraso o turbolag, ya que necesita de una cantidad determinada de gases de escape para mover la otra turbina y generar potencia. Su rango de funcionamiento es menor y está limitado a unas revoluciones por minuto en concreto. A mayor tamaño de turbina, más gases de escape necesita. A menor tamaño de turbo, más potencia en bajas genera pero menos en altas. A bajas revoluciones el turbo no genera mucha potencia porque los gases de escape no generan tampoco energía suficiente.
- Turbo de geometría variable (TGV o VGT): Se trata de un turbo al que se le añaden unas aletas o álabes que varían su posición y hace que el turbo sea «más grande o pequeño» en función de los gases de escape que estén moviéndolo. Se inventó para resolver el inconveniente del turbo de geometría fija. Por contra, estos turbocompresores son bastante más caros y su fiabilidad es inferior al tradicional turbo. Dentro de los TGV encontramos los turbos TGV eléctricos o neumáticos en función del mecanismo que orienta los álabes.
Tipos de motores turbo
La mayoría de fabricantes han diseñado diferentes sistemas y motores turbo para dar solución al turbolag. Además de los anteriormente comentados, los motores turbo más populares son:
- Biturbo: Se trata de un sistema dotado con dos turbocompresores de distinto tamaño. El pequeño funciona a bajas revoluciones ofreciendo una respuesta rápida y el grande se encarga de la parte alta del cuentavueltas.
- Biturbo paralelo o twinturbo: Dos turbocargadores pequeños con el mismo tamaño que funcionan a la vez disminuyendo el turbolag y generando presión desde bajas revoluciones. Típico de BMW o del mítico RB26DETT de los Nissan Skyline.
- Biturbo secuencial: En este sistema, se dota de dos turbocompresores idénticos que en función del volumen de gases de escape, envían todo ese volumen a un turbo o lo reparten entre los dos para generar mayor potencia y menor retraso en la respuesta. Fue muy famoso en el motor Wankel del Mazda RX-7.
Cuidados y averías del turbo
Un turbo bien mantenido y cuidado asegura no tener problemas. Hay que entender que un turbo puede girar hasta 200.000 rpm y superar los 1000 ºC, por lo que es elemento que se debe cuidar si no queremos tener averías en el turbo.
Lo más importante es utilizar un aceite de buena calidad con la viscosidad y certificaciones que indica el fabricante. Los aceites de Castrol o Motul son buenos ejemplos de ello.
Es importante también respetar los tiempos de calentamiento y enfriamiento del turbo. Para ello,
- Al arrancar: dejaremos 20 segundos mientras nos abrochamos el cinturón o abrimos la puerta del parking. Queremos que el aceite fluya por todo el sistema y lubrique bien el turbo.
- En marcha: deberemos esperar unos 15 o 20 minutos antes de poder pisar más de la mitad del acelerador. De esta forma, no sometemos a grandes presiones y temperaturas al turbo, que todavía está frío y mal lubricado.
- Al parar: cuando vayamos a estacionar o apagar el coche, deberemos dejar entre 30 segundos y 1 minuto a que el aceite recircule. Es algo muy importante y que mucha gente no tiene en cuenta. El turbo en una autopista está funcionando de manera constante y con una temperatura elevada pero no problemática. Al parar en una gasolinera y apagar el motor, cortamos la lubricación del aceite haciendo que este se carbonice al encontrarse a mucha temperatura parado y enfriándose de manera brusca. Algo tan simple como dejar al ralentí entre 30 segundos o 1 minuto será suficiente para cuidar el turbo. Si venimos de un trayecto corto de ciudad no es necesario, pero si hemos cogido carretera o practicado conducción deportiva sí.
Las averías más frecuentes del turbo son la holgura del eje y la obstrucción de los álabes. La carbonilla acaba atascando las aletas interiores del turbo en muchos diésel y para ello es necesario de vez en cuando acelerar de manera contundente y respetar el enfriamiento del turbo. Si escuchamos que nuestro turbo suena como una sirena de ambulancia, es que probablemente la geometría del turbo esté dañada (álabes). La reparación de un turbo puede oscilar entre los 600 y los 3000€ en función del coche y la disposición de turbocompresores.
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