el turbo-funcionamiento, ventajas y desventajas

El turbo

El turbocompresor, o generalmente llamado turbo, es un sistema de sobrealimentación que mediante una turbina hace que ingrese más aire al motor haciendo que este aumente su potencia; este sistema es comúnmente encontrado en autos a combustión interna (Diesel o gasolina)

En algunos países, el impuesto que se cobra por la venta de los autos depende del cilindraje del motor. Debido a esto, los fabricantes deciden colocarles motores pequeños a los autos (como los motores 4 cilindros en línea) pero con un sistema turbo; con esto consiguen ellos que el auto pueda tener una potencia descomunal, con un motor pequeño y pagando muy pocos impuestos. Esto además de beneficiar económicamente, también trae beneficios mecánicos ya que el auto será más ligero (porque tiene un motor pequeño) pero también será muy potente y al ser ligero y potente, se consigue que el auto tenga mejor rendimiento en cuanto a aceleración, maniobrabilidad y mejor relación peso potencia que es importante en un auto deportivo 

motor 4 cilindros en linea turbo
(fuente: garaje 21)

sistema turbo
(fuente: Wikipedia)

Historia

El turbo fue inventado por el ingeniero suizo Alfred Büchi en 1900. Fue patentado por Lois Renault y este al principio fue utilizado en aviones, pero su creador soñaba con ponérselo a un auto; esto último ocurrió 60 años después su sueño se cumplió; Chevrolet hizo el primer auto que contaba con sistema turbo y ese auto fue el Chevrolet Corvair Monza Spider y poco a poco los ingenieros fueron intentando poner turbo a autos de producción en serie y esto dio fruto porque estos intentos sentaron la base para el posterior desarrollo de motores turboalimentados.

Chevrolet corvair monza spider
(fuente: drive-my.com)

Alfred Büchi
(fuente: peoplepill)

               

El turbo en el automovilismo

Los motores turboalimentados fueron utilizados en los deportes de motor, como por ejemplo las 500 millas de Indianápolis de los 60's; además de participar en el Indy 500 de los años 60's, también participo en la formula 1 y el primero en utilizarlo fue Renault con el Renault RS01

Renault RS01 
(fuente: Motorsport.com)

Funcionamiento

En los autos con turbo, se toman los gases de escape y se envían hacia el sistema turbo; cuando llega al turbo, estos gases hacen mover la turbina que se encarga de comprimir el aire y tambien hace que entre más aire al cilindro del motor. El motor al tener más oxígeno, produce más par motor y, por ende, más potencia. Este sistema turbo únicamente funciona en motores atmosféricos.

En los motores turbocargador, entre más grande sea el turbo, mayor será la cantidad de oxígeno que introducirá al cilindro (psi) y por ende más potente será. Los turbos más pequeños solo ejercerán una presión máxima de 3,625 psi, mientras que los turbos más grandes pueden llegar hasta los 21,175 ps

El turbo debido a que funciona con los gases de escape de un auto, que por ende se desechará, no tendrás perdida de potencia ni tampoco el turbo perderá eficacia, no como otros sistemas de sobrealimentación que si lo hacen como el supercharger; lo único malo del turbo es que la temperatura aumentará, pero esto se soluciona mediante un intercooler 

intercooler 
(fuente: noticias de coches)

Turbolag

El termino turbolag se usa para referirse al tiempo de respuesta del turbo mayor en la disposición de la potencia del 50% que los motores atmosféricos o con supercharger, debido a que el rendimiento del turbo depende de la presión ejercida por este.

un turbo no funciona igual en los distintos regímenes de motor. A bajas revoluciones el turbo no entrega potencia ya que no tiene suficiente cantidad de gas que haga girar su turbina y así poder meter más aire en el motor. Una solución para esto sería poner un turbo más pequeño, que evita esta demora, pero, sin embargo, este ya no generará tanta potencia a altas revoluciones; han inventado más soluciones a este problema y a continuación les presentaré 2 de ellas:

Twin turbo: este sistema consiste en 2 turbos de distinto tamaño, en bajas revoluciones funciona el turbo más pequeño, pero en altas revoluciones funciona el más grande.

Biturbo en paralelo: es un sistema con 2 turbos pequeños, que suman la fuerza de uno más grande, pero estos tienen la ventaja de que generan presión a rpm (revoluciones) más bajas y tambien no tienen turbolag.

twin turbo
(fuente: fuel car magazine)

Intercooler

El aire al ser comprimido se calienta, pero pierde densidad; es decir tenemos el mismo volumen, pero tenemos menos masa de aire, por lo que pierde un poco su capacidad de quemar combustible y generar potencia. Al aumentar la temperatura de admisión aumenta también los riesgos de auto incendio, el cual reduce mucho la vida útil de algunos componentes y por eso es que se pone un intercooler entre el turbo y la admisión, y asi se reduce la temperatura del aire, y debido a esto aumenta la densidad del aire y este se introduce a la cámara de combustión.