lunes, 12 de diciembre de 2011

EL TURBOCOMPRESOR: ¿EFICIENCIA O MARKETING?

¿POR QUÉ UN TURBO?
Un turbo o turbocompresor lo que hace es aumentar la potencia del motor debido a que “inyecta” aire a presión dentro de los cilindros, con la ventaja que le agrega muy poco peso y volumen (permite encajarlo en un vehículo sin grandes modificaciones) Un turbo es capaz de incrementar la potencia hasta en un 40-50 % sin necesidad de hacer cambios significativos en el diseño del motor. Además lo hace a un precio razonable (son “caballos” baratos) El invento no es nuevo, en realidad fue un ingeniero suizo (Alfred Buchi) quien lo patentó en 1905 aunque no se utilizó en vehículos hasta que en 1962 la General Motors lo montó en un Oldsmobile y el Chevrolet Corvair

¿CÓMO FUNCIONA?
 El turbo está compuesto de dos partes principales:
  • • Una turbina que se alimenta con los gases calientes de escape del vehículo. Lo cual contribuye a rescatar la energía de los gases de escape y convierte al motor en otro más eficiente
  • • Un compresor de aire, el cual comprime el aire antes de introducirlo en los cilindros. Es decir el aire que llega a los cilindros es un “aire comprimido”, es decir, más aire en el mismo volumen, es decir, mayor mezcla de aire y combustible, es decir, una explosión más fuerte en cada cilindro, es decir, mayor potencia Ambos componentes están unidos mecánicamente por un eje común. Por su propio diseño, diferencia de presión entre los gases de escape y la presión atmosférica, se autoajusta a cualquier altitud sobre el nivel del mar. En definitiva como el turbocompresor se alimenta de los gases de escape, se puede decir que se obtiene potencia adicional “gratis”
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
El funcionamiento del turbo es sencillo, pero su tecnología de fabricación en absoluto. Veamos algunas cifras para cerciorarnos de la precisión de su diseño:
  • • Los gases de escape empuja a la turbina a velocidades de rotación de hasta 150.000 rev*min-1
  • • Para su fabricación se utiliza lo último en tecnología de cojinetes y turbinas cerámicas
  • • El incremento de potencia depende de las “presiones de soplado”. En carreras de rally o en F-1 se regula la sobrepresión (además de otros parámetros como el diámetro de la boquilla de admisión). En el caso de automóviles de calle u otros vehículos como tractores, camiones, autobuses… la sobrepresión es de “mentirijillas” y se dan valores de aproximadamente 1,2 a 1,5 la presión atmosférica Creo que os gustará el video de cómo se fabrica un turbo, es realmente didáctico acerca de la tecnología de fabricación: moldes, aleaciones, funcionamiento, etc. (http://jalopnik.com/turbocharger/)
¿SON TODO VENTAJAS?
No, no todos son ventajas, si fuese de otra forma todos los vehículos motorizados se les pondría turbo. Veamos algunas desventajas:
  • • Siempre existe un efecto de retraso o "lag", que se manifiesta por una respuesta lenta para que turbo comience a funcionar. Por geometría, materiales de fabricación, diseño, se puede reducir el “retraso” por ejemplo utilizando turbos de geometría variable (los álabes de la turbina pueden variar su posición según las revoluciones)
  • 
    Moderno motor Sisu citius 6 cilindros, 4 válvulas, common rail
    
  • • La presión de mover la turbina crea un efecto de empuje dentro del motor. En la fase de escape, el cilindro debe empujar más fuerte para expulsar los gases y esto significa una ligera pérdida de potencia (aunque el balance final es muy favorable al incremento de la misma)
  • • Para que un turbo entre en acción, el motor debe llegar a una velocidad mínima específica, que depende del tamaño y forma de la turbina utilizada
  • • Pueden reducir la vida útil de un motor, ya que efectivamente se está "forzando" al motor a funcionar a límites más altos de lo normal, aunque con las sobrepresiones de los vehículos de calle esto prácticamente no existe, además el fabricante ya ha diseñado su motor para trabajar en estas condiciones

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