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Turbo Vs compresor 2.0. ¿Te gusta la inducción forzada? Analizamos a fondo ambos sistemas.

written by Héctor Jáñez 27 septiembre, 2016
Turbo Vs compresor 2.0. ¿Te gusta la inducción forzada? Analizamos a fondo ambos sistemas.

Por Héctor Shavershian.

 La sobrealimentación ya se ha convertido en un factor prácticamente omnipresente en el mundo del automóvil, ya bien sea mediante un método u otro. Hoy quiero analizar las características de las distintas maneras de sobrealimentar un motor, sus ventajas e inconvenientes. Pero vayamos por partes.

¿En que consiste la sobrealimentación de un motor?

 Los motores sobrealimentados trabajan bajo la inducción forzada en la mezcla estequiométrica del motor, aumentando la masa de aire que entra a los cilindros en su primera fase. De esta manera aumenta la presión y con ella la capacidad de fuerza en cada carrera de nuestros distintos tipos de motores. Para entender este proceso más detalladamente empezaremos con las características y funcionamiento de un compresor volumétrico. 

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 El compresor o también denominado supercargador (Supercharged) fue el primer dispositivo con el que se empezaron a sobrealimentar los motores. Similar a una bomba de aire, se encarga de la inducción forzada introduciendo a los cilindros cantidades de aire que salen a gran presión de su carcasa por mediación de dos palas o rotores helicoidales que giran a gran velocidad en su interior. Estos están engranados entre si, y la fuerza de su movimiento giratorio es proporcionada mediante una correa solidaria ligada directamente al cigüeñal del motor.

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 La gran ventaja del uso del compresor volumétrico o mecánico a la hora de sobrealimentar un motor es la entrega de potencia que ofrece. No es ningún secreto que un compresor decente con unas buenas características aplicado al motor adecuado puede generar un aumento de par y potencia de hasta de 50%

 Los supercharged al ir accionados mediante una correa conectada al cigüeñal otorgarán potencia desde el más bajo régimen de revoluciones. Es decir, tengamos en cuenta que el compresor girará al mismo régimen de revoluciones que el motor, por consiguiente, la entrega de potencia es lineal ya que la presión de aire es constante en cada régimen de giro y totalmente carente del repudidado LAG que caracteriza a los generalistas turbocompresores.

 Si hablamos de inconvenientes y desventajas frente al turbocompresor, en primer lugar añadiríamos la diferencia de peso respecto a este último. Puede que no sea un factor decisivo, incluso a simple vista insignificante, pero en los tiempos que corren donde los ingenieros sudan sangre para recortar 25 kilos en un proyecto, ese peso extra puede ser considerado perfectamente como una gran desventaja. Si hacemos referencia a motores con poca capacidad volumétrica o de caballaje austero, nos encontraremos con el segundo inconveniente, ya que debemos tener en cuenta que parte de la fuerza utilizada por nuestro motor se está transfiriendo para el movimiento del compresor, con lo cual nos restara parte de la potencia declarada en nuestro vehículo. Esto no suele ser problema en coches con propulsores medianamente grandes con un buen rendimiento, que es donde normalmente van acoplados y de verdad tienen una eficiencia contundente.

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 Otro factor importante que añadir es que el compresor es un dispositivo bastante solido que normalmente está exento de minuciosos cuidados y mantenimientos, por lo que los casuales problemas como otras complicaciones externas se reducen considerablemente si lo comparamos con los turbocompresores. Sus precios son ajustados y su instalación y funcionamiento bastante simples. Una opción económica más que considerable para sobrealimentar tu motor, sobre todo si este es de cilindradas generosas.

 En un turbocompresor podemos apreciar características bastantes dispares a las de los supercharged. En la carcasa de nuestro turbo con forma de caracola podemos encontrar dos partes diferentes que podríamos denominar como turbina y compresor. Ambas están unidas por un eje solidario, de manera que cuando la turbina comienza a girar por mediación de los gases de escape, el compresor de lado opuesto comienza a generar la inducción del aire atmosférico, comprimiéndolo para así terminar en las cámaras de combustión del motor.

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 Al aumentar la presión que se introduce en la masa de aire de la admisión, también se incrementa la fuerza de los gases de escape. Para evitar que la presión se acumule y sea cada vez mayor, tenemos lo que se denomina como válvula de descarga. Esta, expulsa al exterior el exceso de presión en el sistema de escape. De el mismo modo, en el colector de admisión se incorpora otra válvula que expulsa instantáneamente la presión de dicho colector cuando dejamos libre el trabajo del acelerador. En términos más familiares se la conoce como Blow-Off.

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 Todo este proceso genera un calentamiento en el aire de la admisión ya que un gas al comprimirse aumenta su temperatura, y a mayores debemos añadir su paso por el sistema turbo, ya que este puede alcanzar entre 850ºC y 900ºC en la parte que se conecta con los gases de escape. Para solucionar este inconveniente, el aire antes de ser introducido en los cilindros para su mezcla pasa por un radiador llamado intercooler o IC. De esta manera reduce su temperatura y aumenta su densidad para un mejor rendimiento en la combustión de nuestro motor.

 Una vez comprendido su funcionamiento, se pueden distinguir distintos tipos de turbocompresores. Tenemos por ejmplo los de geometría fija, en los que la masa de aire que entra en la turbina por la parte del escape es siempre la misma. Esto equivale a un arma de doble filo, ya que si instalamos un turbo de dimensiones muy grandes necesitaremos más cantidad de gases de escape para conseguir que comience a aportarnos potencia, de manera que generaría grandes inercias o LAG, provocando que a bajas revoluciones apenas tengamos entrega. A cambio, a partir de cierto régimen de giro tendríamos una gran cantidad de flujo y presión extra para nuestras cámaras de combustión. En un turbo de tamaño pequeño, la turbina comienza a girar con más facilidad sin necesidad de excesiva cantidad de gases de escape, alcanzando presión más rápidamente y reduciendo nuestro LAG, pero como consecuencia en un régimen elevado donde la admisión necesita mayor presión y caudal, las turbinas de diámetro más reducido no dispondrían en generar esa demanda y la potencia de nuestro motor decaería.

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 Se han encontrado distintas configuraciones como solución a este problema, como puede ser el Biturbo secuencial con dos turbos de diferente tamaño unidos por una estructura en la que el pequeño trabaja para las bajas revoluciones hasta que el mayor carga y actúa a partir de un régimen más elevado, o el conocido TwinTurbo que equipa dos turbos gemelos que se dividen el trabajo para la misma cantidad de cilindros. En ambos casos el sistema parte de la instalación de dos turbocompresores.

 Existen los turbos de geometría variable que igualmente se diseñaron con el fin de conseguir evitar carencias sin necesidad de aplicar un doble turbo. Tras analizar su funcionamiento y las distintas soluciones aplicadas, terminamos añadiendo que el turbocompresor sigue siendo otro sistema con el que conseguir potencia de forma rápida y eficaz. Es un dispositivo eficiente, ligero, y con un tamaño muy razonable para manipular y acoplar en diferentes estancias del motor.

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 Para hablar de su apartado negativo partiría por supuesto del LAG. Ese retardo que situamos entre que se hunde el pie en el acelerador y la potencia se transmite al eje motriz, además de los límites de entrega en los que decaen y al los que están atados. Las altas temperaturas que alcanzan pueden provocar desgastes prematuros, y sin el cuidado y la atención necesaria la rotura del mismo llegando a llevarse consigo componentes del motor. Finalmente su excesiva fragilidadLos turbos son delicados, hay que tener muy en cuenta su lubricación y las temperaturas de su régimen de trabajo para que no constituyan desgastes o sufrimientos excesivos de los distintos materiales que se compone. Si tienes el pie excesivamente pesado, y los cuidados y mantenimientos más bien minuciosos no son lo tuyo, el turbo y tu no haréis buenas migas.

 Las conclusiones que yo saco basándome en todo lo que he podido ver, probar, y deducir es que sinceramente para un coche de cilindrada medianamente decente (2.5 o 3.0 litros en adelante) y caballos suficientes, me quedo con un buen compresor. Menos quebraderos de cabeza, entrega de potencia suficiente y lineal, económico, robusto, y fiable.

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