¿Qué es el “turbo lag” o retraso de respuesta del turbo?

¿Qué es el “turbo lag” o retraso de respuesta del turbo?

Escrito por: Antonio Roncero   @roncero_antonio    1 junio 2020     5 minutos

El “turbo lag” o retraso de respuesta del turbo es el tiempo desde que se pisa el acelerador hasta que la entrega de potencia se hace efectiva.

Salvo en contadas excepciones (motores pequeños de baja cilindrada y potencia), el turbocompresor es hoy en día prácticamente un estándar para aumentar el rendimiento de los motores de combustión, tanto gasolina como diésel.

Y si has conducido un motor con turbo, seguro que en determinadas situaciones te habrás encontrado con un ligero retraso entre el momento en el que pisas el acelerador para demandar más potencia y ésta es efectiva. Este efecto es el que se conoce como “turbo lag” o retraso de respuesta del turbo.

Para entender mejor en qué consiste el “turbo lag”, conviene conocer al menos los principios básicos del sistema de sobrealimentación de un motor mediante un turbocompresor.

Así funciona un turbocompresor

El turbocompresor es uno de los tipos mecanismos que existen para sobrealimentar o forzar la entrada de aire en la cámara de admisión en un motor. Consta de un compresor y de una turbina (del juego de las dos palabras viene su nombre) unidas por un eje, que giran dentro de una carcasa.

Los gases de escape generados por el propio motor durante su funcionamiento se encargan de mover la turbina, que a su vez hace girar al compresor. Este último es el encargado de comprimir el aire de admisión hasta una presión máxima que está limitada por una válvula de descarga. El aire comprimido se introduce en la cámara de combustión, aumentando el rendimiento.

¿Por qué se produce el turbo lag?

El retraso en la respuesta característico en algunos motores con turbocompresor se produce cuando los gases de escape deben vencer la inercia que presenta la turbina cuando está parada o girando a bajas revoluciones. Ten en cuenta que para que el compresor gire a una velocidad que le permita comprimir el aire de admisión, hay que hacer que la turbina gire lo suficientemente rápido.

Turbo 2

Si el flujo de gases de escape es pequeño, por ejemplo al acelerar desde bajas revoluciones, le costará vencer esa inercia de la turbina y moverla. Del mismo modo, si un turbocompresor es muy grande con el fin de generar mayor presión de sobrealimentación, la turbina será mayor, y costará más moverla.

Antiguamente, cuando los motores no contaban con la sofisticación electrónica de hoy en día, en motores de coches deportivos era frecuente utilizar grandes turbocompresores para conseguir significativos aumentos de potencia. Estos turbocompresores generaban mucha compresión –y, por lo tanto, hacían que el motor rindiese mucha más potencia– cuando giraban a altas revoluciones.

Ecotec 2.0l Turbo 2007 2.0l I 4 (lnf)

Pero a bajas revoluciones –cuando el flujo de gases de escape es pequeño– tardaban en entrar en acción, lo que obligaba al conductor a anticiparse a la hora de acelerar y provocaba que toda la potencia apareciese prácticamente de golpe.

Así se combate el turbo lag

Parece lógico, por lo tanto, que para combatir el turbo-lag se utilicen turbocompresores pequeños, en los que cueste lo menos posible mover la turbina, o materiales ligeros en la construcción de la misma.

El problema es que un turbocompresor pequeño limita la capacidad del sistema de sobrealimentación para mejorar el rendimiento. Por otro lado, las altas temperaturas y regímenes de giro que alcanza el turbocompresor (hasta 300.000 rpm) obligan a recurrir a materiales especiales, como el titanio o la cerámica.

Sin embargo, existen diferentes tecnologías que han permitido reducir el retraso de respuesta de los motores turboalimentados. Las más comunes son las siguientes:

  • Turbocompresor de geometría variable. Los álabes de la turbina no son fijos, sino que pueden variar para modificar el ángulo en el que inciden los gases de escape, de forma que se acelere más rápidamente la turbina.
  • Turbocompresor de dos entradas Twin-Scroll. No hay que confundir la tecnología Twin-Scroll, o turbos de dos entradas, con la doble sobrealimentación. En un turbo Twin-Scroll se utilizan dos entradas diferentes para dirigir los gases de escape hacia la turbina, diferenciando así los cilindros que suministran presión de los que podrían provocar una reducción de la misma al “reaspirar” los gases de escape.
  • Doble sobrealimentación. Con esta tecnología se puede utilizar un turbocompresor más pequeño para conseguir una respuesta inmediata a bajas vueltas, y uno más grande para suministrar más presión y conseguir más potencia cuando el motor gira a altos regímenes. Estos sistemas pueden utilizar dos (o más) turbocompresores de diferentes tamaños. También se utilizan las ventajas de otro tipo de sobrealimentación, como los compresores volumétricos o compresores eléctricos, que aportan una rápida respuesta a bajas revoluciones, combinados con un turbocompresor convencional.

Turbolad

Turbolad

 

“Bang-bang”: el “anti-lag” de los antiguos coches de competición

Con anterioridad a todos estos sistemas, en los antiguos coches de competición, que utilizaban enormes turbocompresores para conseguir grandes cifras de potencia, los pilotos tenían que enfrentarse a enormes retrasos en la respuesta al acelerador. Para ello, los ingenieros desarrollaron un sistema anti-lag que rápidamente pasó a conocerse como “Bang-bang”, por su característico sonido.

 

Turbo 9Consistía en retrasar el encendido para que la chispa de la bujía saltase un poco más tarde, con el fin de retrasar ligeramente la combustión, para que de esta forma se generase mayor presión en los gases de escape por efecto del aire de admisión que entraba en los cilindros. Una solución ingeniosa y técnicamente fácil de implementar, pero que no sería posible en un vehículo de calle, por el alto consumo y los problemas de fiabilidad que causaría en el motor.

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