Este artículo contiene videos y animaciones para explicar mejor el funcionamiento del Turbo. Se recomienda esperar a que carguen para poder disfrutar de ellas.
Al escuchar la palabra Turbo, muchos pensarán en autos deportivos o de competencia. Y es que por un tiempo, estuvo asociado casi exclusivamente a ellos, pero hoy en día, muchos vehículos comerciales tienen Turbo como un aditamento a los motores.
¿Por qué?
Porque básicamente el Turbo es un componente diseñado para aumentar la potencia del motor, lo que mejora su rendimiento, la eficiencia del combustible y disminuye emisiones contaminantes.
Gracias al avance que ha tenido esta tecnología a través de los años y los beneficios que brinda, es que ahora hay muchos autos con motores pequeños, que pueden tener desempeños iguales o hasta un poco mejor que vehículos con motores más grandes y con más cilindros, haciéndolos más económicos, potentes y eficientes.
¿Cómo lo hace?
En esencia, lo realiza aumentando la cantidad de aire (oxígeno) que entra en la cámara de combustión.
Sabemos que la potencia del motor proviene de la mezcla de oxigeno (O2) y combustible que se quema en la cámara de combustión. Por lo que si aumentamos la cantidad de aire u oxigeno que entra al motor, se puede quemar más combustible de manera más eficiente durante la combustión. Esto resulta en una mayor liberación de energía y, por lo tanto, una mayor potencia generada por el motor.
Conozca más: ¿Cómo funciona un motor de combustión interna?
CÓMO FUNCIONA EL TURBO
El Turbo es un mecanismo que se adhiere al motor para comprimir y aumentar la cantidad de aire que entra en la cámara de combustión. Por lo general tienen forma de caracol y usan los gases de escape, gases resultantes de la combustión, para funcionar.
Aunque compuesto por varias piezas, las principales son la turbina y el compresor.
Por un lado, la turbina está ubicada en el sistema de escape del motor. Los gases de escape, que contienen energía térmica y cinética, fluyen hacia la turbina. La turbina está conectada a un eje que gira libremente. A medida que los gases de escape pasan por las paletas de la turbina, ejercen una fuerza sobre ellas, lo que hace que el eje de la turbina comience a girar.
Por el otro lado, en el lado del compresor, el eje de la turbina está conectado a un compresor situado en el sistema de admisión de aire. A medida que la turbina gira, también hace girar el compresor.
El compresor consta de una carcasa y una rueda de compresión con cuchillas en forma de hélice. A medida que el compresor gira, la rueda de compresión captura el aire del medio ambiente y lo comprime a medida que pasa por las cuchillas. Esto aumenta la presión y la densidad del aire comprimido.
El aire comprimido por el compresor se dirige al sistema de admisión del motor donde se mezcla con el combustible en los cilindros del motor y se quema durante la combustión. Al tener una mayor cantidad de aire en la mezcla de combustible y aire, se puede quemar más combustible de manera eficiente, lo que resulta en una mayor potencia generada durante la combustión.
El aire comprimido y la presión que ejerce, hacen que el Turbo se caliente, por lo que algunos están equipados con una válvula de descarga (blow-off valve) o un sistema de enfriamiento de aire para controlar la presión del Turbo y evitar daños en el motor. Estos sistemas permiten liberar el exceso de presión y temperatura generada por el compresor cuando no se necesita.
Por lo general, como es necesario que haya primero gases de escape para que el Turbo se active, hay un retraso o lag para que este funcione al presionar el acelerador. Esto con el tiempo ha mejorado sustancialmente, lo que ha disminuido este retraso, además de existir diferentes tipos de Turbo que tratan esta y otras cuestiones adicionales.
TIPOS DE TURBO
Existen diferentes tipos de turbos utilizados en vehículos, y cada uno tiene características específicas que se adaptan a diferentes aplicaciones y requisitos de rendimiento. Entre los tipos más comunes encontramos:
Turbo de geometría fija
Es el tipo más básico y común de turbo. Tiene una geometría fija tanto en la turbina como en el compresor. Proporciona una respuesta rápida y un buen rendimiento general, pero puede experimentar un retraso o “lag” en la respuesta del acelerador a bajas revoluciones.
Turbo de geometría variable
Puede variar la posición de las paletas de la turbina, permitiendo ajustar su ángulo para aumentar o disminuir el área de paso de los gases de escape que inciden en la turbina, lo que permite optimizar la velocidad y la presión de los gases de escape, mejorando así el rendimiento del turbo en diferentes rangos de revoluciones (altas o bajas) del motor.
Twin Turbo o bi-Turbo
Básicamente utiliza dos compresores para aumentar la potencia del motor, lo que proporciona una mayor capacidad de entrega de aire comprimido, mejorando la respuesta del acelerador y brinda un rendimiento más potente y dinámico al vehículo
Twin-scroll Turbo o de doble entrada
Este tipo de turbo usa dos secciones de entrada para los gases de escape, creando dos conductos de escape separados, lo que permite una mejor separación de los pulsos de escape (“empujón” de los gases de escape que salen de la cámara de combustión) de los cilindros individuales, mejorando la eficiencia de la turbina y reduciendo el retraso del turbo.
Turbo eléctrico
El turbo eléctrico, también conocido como E-Turbo, combina un turbo convencional con un motor eléctrico. El motor eléctrico impulsa la turbina antes de que los gases de escape tengan suficiente energía para hacerlo, reduciendo significativamente el retraso del turbo y mejorando la respuesta del motor.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE USAR TURBO
El usar este sistema ofrece varias ventajas, entre ellas:
- Aumento de potencia: El turbo comprime el aire de admisión antes de ingresar a los cilindros del motor. Esto permite una mayor cantidad de aire y combustible en cada ciclo de combustión, lo que resulta en una explosión más potente. Como resultado, el motor produce más potencia en comparación con un motor atmosférico de tamaño similar.
- Mejor torque: El aumento de la potencia también se traduce en un mayor torque. El torque es la fuerza que impulsa el vehículo y determina su capacidad para superar obstáculos y subir pendientes. Con un turbo, el motor proporciona un torque mayor en un rango más amplio de revoluciones.
- Mejora de la eficiencia: Aunque el turbo aumenta la potencia, también puede ayudar a mejorar la eficiencia del motor. Al comprimir el aire de admisión, el turbo permite que el motor queme una mayor cantidad de combustible de manera más eficiente. Esto significa que se puede obtener más energía de cada gota de combustible.
- Compensación de la altitud: El turbo es particularmente útil en zonas de gran altitud donde el aire es menos denso. En estas condiciones, los motores atmosféricos pueden perder potencia debido a la falta de oxígeno. El turbo compensa esta pérdida al comprimir el aire de admisión, lo que garantiza una combustión eficiente y un rendimiento constante en diferentes altitudes.
- Mejora de la respuesta del acelerador: Con los avances en el diseño y la tecnología de los turbos, se ha logrado minimizar significativamente el tiempo de respuesta del turbo. Esto significa que hay una entrega más inmediata de potencia al pisar el acelerador, lo que mejora la sensación de conducción y la capacidad de respuesta en situaciones de demanda rápida de potencia.
Aunque también se encuentran desventajas al usar sistemas Turbo, los fabricantes están conscientes de ellos y trabajan continuamente para reducirlas. Entre ellas encontramos:
- Mayor complejidad y costos de mantenimiento: Un sistema de Turbo agrega complejidad mecánica al motor. Hay componentes adicionales, como los turbos, intercoolers y sistemas de control, que requieren mantenimiento y cuidado específicos. Los intervalos de cambio de aceite pueden ser más frecuentes y los costos de reparación o reemplazo del turbo pueden ser más altos en comparación con los motores atmosféricos convencionales.
- Mayor estrés térmico: El turbo somete al motor a un mayor estrés térmico debido a la generación de altas temperaturas. Los gases de escape calientes que pasan por el turbo pueden elevar la temperatura del sistema de escape y del propio turbo. Esto puede afectar la vida útil de los componentes y requerir sistemas de enfriamiento adecuados, como el uso de intercoolers, para mantener las temperaturas bajo control.
- Mayor consumo de combustible: Si bien un turbo puede mejorar la eficiencia del motor en ciertas condiciones, puede resultar en un mayor consumo de combustible en otras situaciones. A altas velocidades o durante una conducción agresiva, el turbo puede requerir una mayor cantidad de combustible para mantener la presión de sobrealimentación y generar la potencia adicional.
- Mayor complejidad en la fabricación: La incorporación de un sistema de Turbo en el diseño y la fabricación de un motor puede aumentar la complejidad del proceso de producción. Esto puede influir en los costos de fabricación y, en algunos casos, en el precio final del vehículo equipado con turbo.
Si está pensando adicionar un sistema Turbo en su vehículo, es bueno tener en cuenta el tipo de Turbo que desea incorporar, así como también si su motor es compatible, además de pesar las ventajas sobre las desventajas. También puede ser una opción viable el comprar vehículos que ya traigan incorporada esta tecnología de fabrica para un mejor respaldo y funcionamiento.
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2 respuestas
exelente clase felicitaciones unos verdaderos jenios
hace mucho uso motorkote en los motores y me ha funcionado excelente, gracias