16 diciembre 2011 Curiosidades, Tecnología

Desde hace mucho tiempo vengo advirtiendo en ciertas conversaciones tanto en este blog como con los amigos que, al hablar sobre turbo o compresor son muy pocos los que tienen claro no solo que tipo de sistema monta su vehículo sino las peculiaridades de cada sistema lo que nos ayudaría a saber cómo tratarlos y cuidarlos para luego no lamentarnos ante sus roturas y costosas reparaciones

En esta segunda entrada relacionada con la categoría sobre artículos técnicos que inauguró mi compañero Fernando la semana pasada precisamente quiero que tratemos un tema que personalmente considero más que interesante y donde pretendo que quede claro la diferencia entre Turbo y Compresor, o Supercargador (supercharged) como se denomina al otro lado del “charco

Antes de continuar me gustaría que nos remitiésemos a la historia de ambos sistemas ya que ni mucho menos son tan novedosos como alguno cree. La idea de sobrealimentar un motor data de 1896, época en la que los hermanos Daimler patentaron lo que parece ser un tipo de compresor muy rústico. Hasta 1904 no aparece la primera patente de un Turbo propiamente dicho a manos de Renault

Como puedes ver la idea tanto de un compresor como de un sistema turbo data de mucho antes de lo que imaginamos, tanto es así que por ejemplo en 1905 un ingeniero llamado Büchi, basándose en las ideas de Renault, consiguió presentar una idea propia de lo que sería un turbo llegando hasta el punto de que, ya en 1919 se había perfeccionado tanto el mecanismo que prácticamente era más que similar a los actuales

El Compresor y sus peculiaridades

Entrando en la técnica comenzaremos hablando de los compresores, un sistema muy similar a las bombas volumétricas por el cual un elemento giratorio crea un aumento de volumen a la entrada del compresor que origina una depresión que aspira aire del exterior. A medida que este aire aspirado avanza hacia la salida del compresor disminuye su volumen lo que origina una expulsión de aire a presión.

¿Cómo funciona un turbo?

Por otro lado tenemos el sistema turbo, este sistema funciona gracias al movimiento de las aspas de una turbina, este movimiento se consigue gracias a los gases del escape que las hace girar. Este movimiento se traslada a una especie de compresor que mete aire a presión en la admisión del motor. Debido a esto el turbo no mantiene una presión constante como un compresor sino que depende de la presión con la que los gases de escape mueven la turbina

Como puedes ver, en la explicación ya encontramos la primera diferencia entre turbo y compresor, un compresor ofrece una presión constante mientras que en un turbo la presión “evoluciona” conforme los gases del escape son más fuertes, en resumen, a más vueltas, más presión en el escape, el turbo ofrece un rendimiento muy superior.

Debido al carácter constante en cuanto a la presión de un compresor encontramos ciertas “pegas” en cuanto a su utilización. Tal es el caso que, por ejemplo, si viésemos una gráfica del rendimiento de un motor atmosférico y luego otra de un motor al que se ha instalado un compresor encontraríamos la misma forma solo que el dotado con compresor ofrecería una gráfica cuyos valores serían más altos

¿Esto qué significa? Básicamente que si el motor no funciona bien, por ejemplo si es poco elástico a bajas vueltas,su funcionamiento deja que desear o directamente presenta un bache en la curva de potencia por instalar un compresor no conseguiremos otra cosa que mantener los fallos del bloque, es decir, ni mucho menos conseguiremos camuflar el bache por lo que estamos ante un fallo muy desagradable, precisamente uno de los principales argumentos por el que el turbo finalmente se ha adoptado ampliamente en Europa

Por otro lado tenemos una desventaja fundamental del compresor frente a un sistema turbo, quizás la de mayor peso, y es que el compresor se mueve gracias a una correa enganchada directamente al cigüeñal del vehículo lo que a la larga supone un peso más que debe mover el motor. Mencionar que algunos compresores, debido a su funcionamiento, hacen que el aire se caliente lo que hace que empeoren las prestaciones.

Esto último no debería ser un inconveniente ya que ambos sistemas en este sentido tienen este fallo. Debido a esto se recurre al uso de un intercooler que no hace otra cosa que enfriar el aire todo lo posible antes de que este entre a la admisión del motor. Gracias a esto se consigue reducir su volumen lo que significa que entra más oxígeno al motor. Como dato, nunca está de más, decirte que hay más oxígeno en un litro de aire a 20 grados que en un litro de aire a 60 grados.

Si pasamos al turbo, encontramos un sistema, tal y como hemos dicho antes, que depende de la presión con la que llegan los gases del escape, es decir, a cuanta más presión mejor funcionamiento. Esto finalmente se traduce en una curva de potencia mucho más puntiaguda con un régimen de vueltas espectacular tanto a medio como a largo régimen por lo que si un motor tiene un bache en este rango la potencia extra del turbo lo disminuirá considerablemente haciéndolo incluso desaparecer.

Debido a su funcionamiento como tal el sistema tiene uno de sus inconvenientes en el lag o retardo de funcionamiento. Esto básicamente ocurre debido al tiempo que trascurre desde que los gases de escape comienzan a mover la turbina hasta que su movimiento se hace efectivo, tiempo que en la actualidad quizás suponga unas décimas pero que en sus comienzos podía ser incluso de un segundo o segundo y décimas.

El LAG, ese retardo incomprendido

En la actualidad hay varias formas de solucionar el inconveniente del lag o retardo, por ejemplo la más económica sería la de utilizar turbinas de un peso mucho menor y más pequeñas o directamente montar dos turbinas pequeñas en lugar de una grande como en los sistemas Twin-Turbo.

En la actualidad, quizás lo hayas oído mucho en los vehículos modernos, la solución ha sido adoptar turbos de geometría variable, esto lo que significa es que a baja presión la turbina ponte sus aspas totalmente perpendiculares al flujo de aire con lo que se consigue no solo que la turbina se mueva mucho antes sino con mucha más fuerza.

Por último los sistemas con turbo, twin-turbo o con turbos de geometría variable tiene un problema con los excesos de presión, debido a esto se incorpora una pequeña válvula de descarga cuyo funcionamiento es realmente básico, es decir, cuando el turbo genera una presión más alta de la necesaria la válvula se abre y deja escapar toda la presión innecesaria y que podría causar problemas al motor en casos extremos.

Compresor o turbo, esos enemigos complementarios

Como puedes ver estamos ante dos sistemas totalmente distintos y complementarios en el sentido de que, tal y como ya hizo Volkswagen con esos motores que finalmente tuvo que retirar del mercado, el compresor dotaría a nuestro motor de un alto potencia a bajas vueltas mientras que en un régimen medio o alto el turbo ofrecería un rendimiento mucho mayor.

Como datos, decirte que este sistema ni mucho menos Volkswagen fue la primera en montar un sistema de compresor y turbo en sus motores, bloques que luego tuvo que retirar, al parecer, por problemas con la reparación, eran muy sofisticados y las reparaciones muy costosas, sino que uno de los primeros vehículos en motor este tipo de sistemas fue nada menos que el Lancia Delta S4 de rallies (modelo de la fotografía) que en su momento corrió en el mítico Grupo B

Personalmente, he tenido la oportunidad de conducir mucho vehículo y muy distintos seguramente como tú, prefiero un motor atmosférico o en todo caso con compresor ya que la curva de potencia es más lineal e uniforme y no con entregas de potencia y par tan picudas como en los sistema con turbo. Aun así, debido al lastre por tener que mover el compresor normalmente este tipo de sistemas suele ser mucho más tragón en cuanto a combustible se refiere de ahí mi predilección por lo atmosférico.


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Comentarios

3 comentarios
  • JR

    Gran explicación. Me ha quedado una duda: ¿qué motores tuvo que retirar Volkswagen?

  • alvagonpe

    La respuesta está bastante clara, los motores de volkswagen son turbo, así que quitarian los de compresor. Un saludo

  • Juan Carlos

    Buenos dias ,mi duda es , por que disces que una de las diferencias entre compresor y turbo . es que el compresor ofrece una presion constante??
    pero tu indicas que el compresor es movido por una correa ,entonces a mayor revoluciones de motor , no aumenta la presion generada por el compresor????

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  1. Bitacoras.com 16 diciembre 2011

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