Has oído tantas veces el término motor turboalimentado que te has formado una idea básica de su funcionamiento, pero nunca has obtenido una respuesta a la pregunta de ¿cuántos caballos añade?
La respuesta es más compleja de lo que parece, ya que añadir un turbocompresor a un motor suele implicar otras mejoras. En general, un solo turbocompresor es responsable de un aumento de potencia del 10 al 50%.
Cómo funcionan los turbocompresores
Mi definición favorita de un turbocompresor ha sido acuñada nada menos que por Jeremy Clarkson:
Un turbo: los gases de escape entran en el turbocompresor y lo hacen girar. Se produce una brujería y vas más rápido.
Lo que hace más graciosa la cita es que no está muy lejos de la verdad: el turbocompresor es una turbina impulsada por los gases de escape y aspira aire para dar lugar a un mayor flujo de aire a través de la admisión. Más aire significa más oxígeno dentro de la mezcla de aire y combustible, una mejor combustión del combustible y más potencia generada en cada ciclo.
Además de la propia turbina, el sistema tiene un intercooler que reduce las temperaturas de los gases, una válvula wastegate que limita el nivel de presión de sobrealimentación y una válvula de descarga que expulsa la presión no utilizada del sistema.
Jason, de Engineering Explained, tiene un magnífico vídeo sobre los turbocompresores que explica los principios básicos en pocos minutos.
¿Cuántos caballos añade un turbo?
He dicho en la introducción que, en la mayoría de los casos, un turbocompresor añade entre un 10 y un 50% más de potencia. Esto es una generalización, y el aumento de potencia real puede pasar fácilmente del 100%. Para que eso ocurra, el sistema de inyección de combustible tiene que ser mejorado como mínimo.
Mi ejemplo favorito de las ventajas del turbocompresor es el motor turbodiésel R4 TDI de 1,9 litros de Volkswagen. Han fabricado casi una docena de variantes de este motor, con potencias que van desde los 74 CV hasta los 158 CV.
Los motores biturbo y bi-turbo también son muy comunes. Twin-turbo se refiere a dos turbinas idénticas que dividen la carga en los motores de 6 o más cilindros. Bi-turbo (o turbo secuencial) se refiere a un sistema con un turbocompresor pequeño y otro grande. El turbo más pequeño se encarga de las bajas RPM para mitigar el retraso del turbo, mientras que el segundo, o ambos, se conectan a las RPM más altas para aumentar drásticamente la potencia.
Luego tienes bloques de motor de 6 u 8 cilindros que utilizan una configuración cuatriburbo. Utiliza dos configuraciones bi-turbo para crear una enorme cantidad de potencia: un motor atmosférico capaz de soportar una configuración cuatri-turbo puede duplicar fácilmente la potencia.
¿Qué es el Turbo Boost?
El turboimpulso es una presión positiva creada por el turbocompresor. En otras palabras, representa la diferencia de presión entre el colector de admisión y la presión atmosférica. Se mide en psi o bar, con valores más altos que dan lugar a una mayor potencia.
Sin embargo, un exceso de potencia sobrepasaría los límites de lo que el turbocompresor y el motor pueden soportar, y causaría diversos problemas: golpeteo del motor, sobrecalentamiento, preignición y fallo de los componentes.
¿Qué es el retraso del turbo?
El principio de funcionamiento principal de un turbocompresor consiste en utilizar los gases de escape como catalizador para empujar más aire hacia la admisión. Sin embargo, esto conduce al principal defecto de los turbocompresores: el turbo lag.
Cuando el motor funciona a bajas RPM, el volumen de los gases de escape no es lo suficientemente alto como para crear un impulso suficiente. El vehículo tendrá la sensación de disponer de la mitad de su potencia, que en cierto modo es así, ya que funciona como un motor atmosférico. Sólo cuando subes las revoluciones a un nivel suficiente, el empuje entra en acción y proporciona un aumento de potencia.
En un motor de una sola turbina, la potencia turboalimentada siempre se ve compensada por el retraso del turbo. Cuanto más grande es la turbina, más presión se necesita hasta que puede empezar a potenciar, de ahí el mayor retraso del turbo. Por otra parte, las turbinas pequeñas se activan justo por encima de las RPM de ralentí, pero no pueden proporcionar suficiente impulso para obtener mucha potencia.
El retardo del turbo se produce cuando mantienes el pie fuera del acelerador, lo que es normal al frenar y cambiar de marcha. Sin embargo, hay un par de formas de evitarlo.
La primera forma de mitigar el turbo grande es utilizar el método del talón a la punta del pie. Frena primero y luego aplica el embrague. Con la transmisión desembragada, puedes utilizar el talón del pie derecho para pisar el acelerador mientras reduces la marcha. Mueve el pie en el acelerador mientras sueltas el embrague, y el impulso del turbo se activará antes.
No se puede pisar con el talón en todos los vehículos y puede ser bastante incómodo dependiendo de la posición de tu asiento. Hay un proceso simplificado que proporciona los mismos resultados, sólo que tarda un poco más en hacerse. Primero, frena hasta que hayas desacelerado lo suficiente. Activa el embrague y, mientras cambias de marcha, utiliza el pie derecho para pisar el acelerador una o dos veces.
Obviamente, ambos métodos requieren una caja de cambios manual para ser utilizados. Están diseñados principalmente para ayudarte a manejar un adelantamiento en el que estás desacelerando hacia un vehículo, pero ves que se presenta la oportunidad de adelantarlo. En lugar de perder tiempo con el retraso del turbo, el coche estará preparado para dar toda la potencia en cuanto se despeje el carril izquierdo.
Utilizo ambos métodos con frecuencia cuando conduzco cuesta arriba. Cuando hay una curva cerrada, necesito frenar, pero no quiero perder la potencia necesaria para seguir adelante. Al mitigar el retraso del turbo, puedo seguir teniendo la potencia necesaria para afrontar la curva sin problemas y aumentar la velocidad si es seguro hacerlo.
Los inconvenientes de un turbocompresor
Los turbocompresores aportan muchas ventajas. En primer lugar, te permiten conducir un vehículo con una cilindrada menor y seguir teniendo una potencia comparable a la de los motores más grandes de aspiración natural, a la vez que consumen mucho menos combustible.
El único inconveniente real de los turbocompresores es la complejidad añadida del motor. Cuantas más piezas añadas, más piezas corren el riesgo de romperse. No deberías preocuparte por esto con una configuración de un solo turbocompresor, pero si un coche tiene dos o cuatro turbinas, ten en cuenta lo caro que será repararlas o sustituirlas.
Preguntas frecuentes
¿Los turbos dan más potencia?
Junto a los supercargadores, los turbocompresores son la mejor forma de aumentar la potencia de un motor sin aumentar su cilindrada ni crear altas tolerancias que afectarían gravemente al coste de fabricación.
¿A qué RPM entran en acción los turbos?
Por término medio, 2.000 RPM son suficientes para generar suficiente presión de escape para hacer girar la turbina y crear un impulso turbo. Las RPM exactas dependen del tamaño de la turbina: las turbinas más pequeñas se activan antes, mientras que las turbinas más grandes suelen estar diseñadas con una disposición bi-turbo, con una turbina más pequeña que crea potencia a bajas RPM.
¿Los turbos son malos para tu motor?
Los turbocompresores montados en fábrica no son malos para tu motor. El fabricante ha diseñado el motor para que pueda soportar el empuje del turbo sin sufrir daños. Sin embargo, modificar un turbocompresor de serie o instalar un turbocompresor personalizado puede llevar al motor más allá de sus niveles de tolerancia y causar daños.
¿Un biturbo hace que un coche sea más rápido?
Sí lo hace. Los motores de seis u ocho cilindros tienen colectores de escape divididos, y cada uno crea suficientes gases de escape para alimentar un turbocompresor, que a su vez crea suficiente sobrealimentación para abastecer a todos los cilindros. En términos de porcentaje, el aumento de potencia puede ser el mismo que el de los motores monoturbo, pero en términos de cifras, el biturbo proporciona mucha más potencia.
Resumen
Los turbocompresores se han convertido en una necesidad para los motores de menor cilindrada, aumentando significativamente su potencia y haciéndolos más útiles en carretera. Los motores más grandes, de 6 cilindros en línea, V6 y V8, no necesitan necesariamente un turbocompresor, pero pueden añadirse por parejas para obtener un enorme aumento de potencia.
Si estás mirando las ofertas de coches y te preguntas si necesitas un motor con turbocompresor, te lo recomiendo para cualquier motor de 4 cilindros. En el caso de los SUV y los camiones, un turbocompresor es muy útil para todas las opciones, excepto las más grandes de V8.
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