La válvula de descarga del turbo es la encargada de liberar la presión del aire que genera el turbo cuando no hace falta. Una operación necesaria cuando se levanta el pie del acelerador y, por lo tanto se cierra el paso de aire a las cámaras de combustión.
Existen dos tipos principales de válvulas de descarga: la llamada blow off y la de bypass. Que se diferencian en que la primera sopla el aire hacia fuera y la segunda lo recircula dentro del sistema de admisiĂłn. No hay que confundirlas con la waste-gate, que tambiĂ©n suele llamarse válvula de descarga. Su misiĂłn es muy diferente, porque evacua los gases de escape que mueven el turbo, no el aire a presiĂłn Ă©ste que genera. De ella tambiĂ©n te vamos a hablar al final del artĂculo.
Cómo funciona la válvula de descarga
La válvula de descarga va alojada entre el turbo y la mariposa que abre y cierra el paso del aire hasta la admisión. Al mismo tiempo tiene un pistón que va conectado al colector de admisión mediante un manguito. Cuando estamos apretando el acelerador, la presión es igual en ambos sitios, porque la mariposa de paso está abierta y el aire circula por todo el conducto.
Sin embargo, cuando levantamos el pie del acelerador, la mariposa de paso de aire se cierra y la presión del colector disminuye. En cambio la presión entre el turbo y la mariposa aumenta porque el turbo sigue soplando por inercia. Esta diferencia de presión causa que el pistón de la válvula se abra y libere el exceso de aire que está soplando el turbo.
Para qué sirve la válvula de descarga
El funcionamiento normal del turbo es soplar aire a presiĂłn dentro de las cámaras. De esta manera hay más oxĂgeno para quemar más combustible y generar asĂ combustiones más potentes. Pero, ÂżquĂ© pasa cuando dejamos de acelerar?
El turbo sigue girando por inercia y por lo tanto sigue soplando aire a presión, aunque se haya cerrado la mariposa que da paso al aire. El resultado es un incremento de presión que puede causar daños en el turbo, el conducto y la mariposa. La válvula de descarga elimina este problema.
Tipos segĂşn dĂłnde descargan el aire
Válvula de descarga blow off
Como es la que expulsa el aire sobrante al exterior, se reconoce fácilmente por su caracterĂstico sonido de soplado cada vez que levantamos el pie del acelerador. TambiĂ©n suele llamarse válvula de descarga atmosfĂ©rica, precisamente por lanzar al aire a presiĂłn a la atmĂłsfera. Su silbido o soplado es apreciado por algunas personas, por el toque racing que da a los modelos que la llevan.
Válvula de descarga de bypass
Una válvula de compresiĂłn bypass, tambiĂ©n llamada válvula de recirculaciĂłn, no saca el aire sobrante fuera. En su caso lo envĂa a la admisiĂłn, pero antes del turbo. Es decir, en la parte de donde el turbo saca el aire para luego presurizarlo y meterlo en el motor. Es importante que lo envĂe a un lugar donde el caudalĂmetro pueda medir bien el aire que entra realmente. De lo contrario la mezcla de aire y combustible será incorrecta.
Tipos segĂşn su funcionamiento
Push type
Se llaman push type porque funcionan gracias a un muelle que tiene una resistencia concreta a abrir el pistón. Cuando se supera esa resistencia se libera el aire a presión, por eso es muy importante saber cómo regularlas para cada coche. En las válvulas que se compran para la modificación de coches, existen kits en los que vienen muelles de diferentes resistencias para regularla tú mismo.
Hay que tener en cuenta que aunque la mariposa estĂ© abierta y deje circular el aire por todo el conducto la presiĂłn no es perfectamente igual en todo momento. Por eso la válvula de descarga push type no puede tener un muelle demasiado blando, porque provocarĂa pĂ©rdidas de presiĂłn por esas pequeñas diferencias.
Por el otro lado, si es muelle es demasiado duro no permitirá el desalojo de presión cuando éste sea producido por que levantemos el pie del acelerador y se cierre la mariposa. Cada motor es diferente y debe tener una válvula adecuada a su rendimiento y manera de funcionar.
Pull type
Estas válvulas funcionan con unas membranas. Cuando hay diferencia de presión entre los dos lados de la membrana dejan pasar el aire para igualarlas. Si la presión es igual en ambos lados se mantienen estancas. Es decir, una forma de cumplir con la misma función mucho más sencilla.
Estas membranas funcionan gracias al siguiente principio: cuando la presiĂłn es igual a ambos lados, la membrana no se deforma. Por lo tanto la abertura que tiene en su interior se mantiene cerrada. Cuando la presiĂłn es mayor en un lado, se deforma y el agujero que tiene dentro se abre dejando pasar el aire. Por este motivo no es necesario preocuparse por el tarado que debe tener un muelle.
Eléctricas
También cabe mencionar que existen válvulas de descarga para el turbo con accionamiento eléctrico. Es decir que necesitan una toma de corriente, un sensor que detecte la presión excesiva, un controlador programado para activar el sistema determinada presión y un actuador que abra y cierre el pistón cuando sea necesario.
Qué coches llevan válvula de descarga
Como habrás podido deducir a lo largo del artĂculo, las válvulas de descarga son un componente propio de los motores con turbo. No importa que el coche sea diĂ©sel o gasolina siempre que tengan un turbo que introduzca aire a presiĂłn. AsĂ que no las encontrarás en motores atmosfĂ©ricos y no tendrĂa sentido instalarles una.
Para estos Ăşltimos existen dispositivos que emulan el tĂpico silbido de las válvulas de descarga blow off, pero van instaladas en el sistema de escape y no tienen ninguna funciĂłn excepto la de aparentar.
Qué marcas fabrican válvulas de descarga
Las marcas más conocidas que fabrican este tipo de componentes son HKS y Forge Motorsport. Unas marcas especializadas en este tipo de elementos para la modificaciĂłn y preparaciĂłn de coches. Los vehĂculos de fábrica con turbo tienen sus propias válvulas que, dicho sea de paso, pueden estar instaladas por sĂ solas o venir incorporadas en el propio turbo.
Los precios de las válvulas de descarga de marcas fiables suelen estar entre los 60 y los 120 euros. Aunque tambiĂ©n hay marcas low cost que te ofrecen sus productos por 20 Ăł 30 euros. No son muy recomendables si se quiere estar seguro de que no se va a dañar ningĂşn otro componente del coche. En mecánica, cada pieza está interrelacionada con otras y si no funciona bien se pueden causar averĂas en cadena.
Por ejemplo, si la válvula de descarga no evacua el exceso de presión de forma adecuada, se puede dañar el turbo, la mariposa de la admisión y el propio conducto que las conecta. En cuyo caso el ahorro que habremos conseguido en un principio nos causará un gasto mucho mayor por otro.
Problemas al pasar la ITV con una válvula de descarga
Las modificaciones en el motor de un vehĂculo tienen que tener homologaciĂłn para pasar la ITV. Ahora bien, una vez dicho esto hay personas que aun teniendo una válvula de descarga instalada en su coche no tienen problemas al pasar la ITV. Esto se debe a que las inspecciones no puede detectar todo lo que se haga a un vehĂculo.
Principalmente si las emisiones del coche salen bien, no se detecta nada extraño al conectarse a la centralita en los coches de después de 2016 y, sobre todo, que no se vea el añadido que se le haya puesto.
Esto último no siempre es fácil, ya que las piezas que se venden pueden tener colores llamativos como rojo o azul intensos. Además, si el soplado es muy evidente, un inspector suspicaz podrá notar que algo no es de fábrica. Como siempre, la suerte también es un factor muy importante aunque todo esté hecho de forma discreta.
La opiniĂłn de la redacciĂłn
Los aficionados a la mecánica pueden caer en el vicio de tratar su coche como si fuese un Lego. Pero nunca hay que olvidar dos cuestiones importantes: primero, que es un medio de transporte que debe ser seguro y fiable en todo momento y segundo, que puede convertirse en un tragadero de dinero, mucho más caro que otras aficiones.
Si estás pensando en añadir una válvula de descarga piénsatelo muy bien, porque si no se hace todo correctamente puedes dañar tu motor. Además, puedes tener problemas al pasar la ITV. Valora si te merece la pena los posibles inconvenientes.
Waste-gate
Como te hemos mencionado al principio del artĂculo, la waste-gate es una válvula que controla la presiĂłn de los gases de escape que inciden en la turbina del turbocompresor. Es decir, que su funciĂłn tambiĂ©n es la de descargar, pero gases de escape en lugar de aire. Por eso no es incorrecto llamarlo válvula de descarga, aunque su funciĂłn no sea la misma que en las blow off y de bypass.
Su objetivo es evitar una sobrepresiĂłn de los gases de escape que mueven el turbo. De lo contrario, cuando llegasen a determinada velocidad podrĂan dañar el motor o mover el turbo a tantas revoluciones que se acabase rompiendo.
La regulación de esta válvula permite determinar la presión máxima de soplado del turbo. Si esta presión se supera, la válvula se abre y deja escapar parte de los gases. Lo habitual en coches convencionales es utilizar presiones entre 0,7 y 0,9 bares. Unos valores a los que hay que sumar a la presión atmosférica en los cilindros. De esta forma, la presión real dentro de las cámaras de combustión es entre 1,7 y 1,9 bares. Aunque estos valores puede ser mucho mayor en coches de altas prestaciones, llegando por ejemplo hasta los 6 bares de presión.
Últimamente se utilizan mucho los turbos de bajo soplado, en los que no se buscan incrementos muy grandes de potencia. En lugar de esto tratan de mejorar la respuesta a medio régimen para conseguir una relación más favorable entre prestaciones y consumo. En estos casos, la presión de soplado se sitúa entre 0,2 y 0,5 bares.
Waste-gate o álabe variable
En un turbo tradicional la inclinaciĂłn de los álabes del distribuidor y del rodete es fija. Por eso la capacidad de disminuir o aumentar la conversiĂłn de energĂa no existe. En estos casos, cuando se genera un caudal excesivo de gases de escape, es preciso dotar al motor de una waste-gate que desvĂe parte de ellos. AsĂ se impide una sobrepresiĂłn que pueda llegar a romper el sistema.
En coches con turbo de álabe variable no tiene por quĂ© ser necesario instalar una waste-gate. Cuando se llega a determinadas revoluciones, los álabes varĂan su inclinaciĂłn para que los gases no sigan acelerando la turbina. Lo que es otra forma de controlar las revoluciones del turbo, que al mismo tiempo sirve para mejorar sus prestaciones al poder funcionar en un rango de presiones de gas más amplio.
Para entender esto último, hay que saber que un turbo de álabe variable es capaz de inclinar sus aspas según sea necesario. Por eso puede generar aire a presión con poco caudal de gases de escape y no pasarse si éste es muy grande. La desventaja es que los álabes variables pueden llegar a obstruirse si se genera demasiada carbonilla en la combustión o pueden dañarse si los gases de escape llegan a demasiada temperatura.
Imágenes 5, 6 y 9 – halfrain, David Hunter, Robert Couse-Baker