Cómo funciona el turbocompresor

Son muchos los componentes que permiten el correcto funcionamiento de nuestro coche. Cada uno de ellos juega un papel fundamental, que no cumplirían sin las características particulares que les convierten en indispensables. Aquí vamos a presentarte el turbocompresor. Un elemento del que seguro que habrás oído hablar, pero cuyo funcionamiento no es tan conocido.

Un turbocompresor, también llamado turbo, es un sistema que introduce aire a presión en los cilindros. Al disponer de más oxígeno, se puede quemar más combustible y por lo tanto conseguir más par. Con aire a presión ambiente (1 atmósfera), esto se lograría con unas cámaras de combustión más grandes, o lo que es lo mismo, con más cilindrada.

El funcionamiento del turbo se basa en el aprovechamiento de los gases de escape. Como el humo de los cilindros sale con cierta velocidad, ésta se utiliza para mover el turbo y que éste acelere el aire ambiente y lo meta en el motor. Veamos cuáles son las partes del turbo y qué papel tiene cada una para entender mejor como funciona.

Partes básicas del turbocompresor

Turbina

Éste es el elemento clave para aprovechar el movimiento de los gases de escape. Los gases de escape hacen girar la turbina para que el turbo acelere el aire que entra en los cilindros. La turbina puede ser de dos tipos: de álabes fijos o de álabes variables. Estos últimos pueden inclinar más o menos sus aspas, para conseguir varios efectos como el de mejorar el llenado a bajas revoluciones o incrementar el caudal en altas revoluciones.

Eje coaxial

La turbina que gira se conecta al compresor mediante un eje coaxial que transmite su movimiento. Es una pieza que debe estar muy bien lubricada porque si no, se desgastaría muy pronto debido a las altas velocidades a las que funciona el turbo. Por eso, es importante elegir bien el tipo de aceite de nuestro motor. Si no es suficientemente fluido, no cubrirá todas las partes que necesitan lubricación.

Compresor

El movimiento de la turbina es transmitido a la rueda del compresor mediante el eje. El giro de esta rueda empuja el aire como un ventilador hacia dentro del compresor. Una vez allí el aire se acelerará debido a que el conducto se va estrechando poco a poco. Por eso el compresor tiene esa peculiar forma de caracol. Una vez acelerado, el aire pasa al colector de admisión, por donde es conducido a los cilindros.

Válvula de descarga

Una de las piezas más importantes de este sistema de turbocompresión, es sin duda, su válvula waste-gate o válvula de descarga. Esta válvula evita que la presión excesiva de los gases pueda repercutir dañando gravemente el motor. Para ello, regula la cantidad de gases que se desprenden del propio escape del turbo hacia el escape del vehículo mediante su apertura.

Válvula de alivio

En segundo lugar, aparece también en escena la llamada válvula dump valve, válvula de alivio o válvula blow off, que es la encargada de evitar que la presión provocada por la fuerte inercia del turbo sature los conductos, lo que repercutiría en una fuerte desaceleración de la turbina. En otras palabras, y para que resulte quizás algo más sencillo, el trabajo de esta válvula permite que la vida útil de la turbina que involucra el turbocompresor, se prolongue en el tiempo.

Intercooler o intercambiador de calor

Cuando el aire se comprime se calienta, con lo cual ocupa más volumen para la misma cantidad de oxígeno, por eso muchas veces es necesario enfriarlo mediante un intercooler o intercambiador de calor. Puede hacerlo mediante aire, mediante agua o mediante un gas. De este modo, como nos permite meter más oxígeno en el mismo espacio, el rendimiento del motor puede ser superior.

Algunos turbos también necesitan su propio sistema de refrigeración dadas las enormes temperaturas que alcanzan (especialmente los gasolina). Cuando no es suficiente con hacer circular aceite a través de él, se recurre a un sistema de refrigeración propio por aire o agua.

El uso del turbo en los coches modernos

El uso del turbo ha aumentado con el paso de los años. Especialmente por el llamado efecto downsizing, que consiste en disminuir el tamaño de los motores a cambia de meterles aire a presión. Con esto se consigue reducir ligeramente el consumo, ya que al reducir el tamaño de los cilindros se consigue disminuir su rozamiento. No es lo mismo el rozamiento de un motor de 3.0 litros, que el de uno de 1.8 litros. Además el peso de los componentes del motor también es menor, reforzando el efecto de ahorro de combustible.

Como contrapunto, los ingenieros han tenido que lidiar con problemas como el exceso de calor en las cámaras de combustión. Si se provocan explosiones propias de un motor de 2.0 litros en uno de 1.0 litro, el calor tiene que repartirse en menos metal. Esto puede provocar de nuevo problemas como la autodetonación o la perseguida generación de gases contaminantes como el NOx.

Si quieres saber más sobre el turbocompresor de un coche, no te pierdas el artículo sobre sus ventajas y desventajas. Aunque muchas marcas se han decantado por usarlo en todos sus motores, las hay que todavía se resisten como Mazda. Una decisión que ha traído tecnologías muy interesantes para compensar las virtudes del turbo como los motores Skyactiv-X. Te puede interesar
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Periodista especializado en el mundo del motor. Me apasiona todo lo relacionado con los coches, la gasolina y, por qué no confesarlo, ahora también con los vehículos eléctricos. Desde Actualidad Motor trataré de contarte lo que necesites saber para acertar con la compra de un coche, además de las últimas noticias, anécdotas y curiosidades. Te puedo asegurar que con todo lo que ocurre en este sector no te aburrirás.

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