El turbo era algo especial de los coches de carreras y de algunos deportivos al alcance de pocos. Sin embargo, en la actualidad es algo bastante común, especialmente en los modelos diésel. Este invento consiguió mejorar la potencia de los motores sin tener que aumentar la cantidad de cilindros o la cilindrada.
Actualmente, la tecnología ha evolucionado, y existen varios tipos de turbo, ¿los conoces? Vamos allá…
¿Qué es un turbo?
Un turbo o turbocompresor, es un sistema de sobrealimentación que se utiliza en motores de combustión interna para aumentar la potencia y el rendimiento. Funciona aprovechando la energía de los gases de escape para impulsar una turbina, que a su vez sirve para comprimir el aire de admisión y lo envía a los cilindros del motor. Esta es la diferencia respecto a los motores atmosféricos, es decir, a los que trabajan sin turbo, a presión atmosférica.
El sistema de turbo está compuesto por una turbina, que tiene una serie de palas o álabes que giran gracias a la fuerza de los gases de escape. De esta forma, cuando la válvula de escape del cilindro se abre, los gases que salen con una alta energía, moverán esta turbina. A su vez, estará unida por el eje a un compresor, que usara este mismo giro para comprimir el aire con otro sistema de palas similar y enviando éste aire comprimido a la admisión del motor. Antes de entrar en el motor, pasará por un sistema que se denomina intercooler, que es un radiador que enfría el aire para que el calor no haga que se dilate y minimice la compresión.
De esta forma, los gases de escape se aprovechan para generar un giro, y su vez mover el compresor para hacer que el aire exterior se comprima y así deje más espacio en la cámara de combustión para inyectar más combustible, lo cual generará mayor potencia durante la compresión. Una vez los gases de escape han cumplido su función, saldrán por el escape como en un motor atmosférico. Eso sí, dependiendo de la tecnología o tipo de turbo, la potencia de la sobrealimentación puede llegar de forma más o menos gradual, es decir, podría haber un ligero retardo en la respuesta del turbo.
No todos los sistemas turbo son iguales, por ejemplo, hay diferencias en los tipos de cojinete, por un lado tenemos los hidrodinámicos y por otro los de cojinetes de bolas tradicionales, ambos con sus pros y contras:
- Hidrodinámicos: tienen un diseño más simple, son más asequibles de producir y son increíblemente duraderos. Estos usan un eje que gira dentro de un casquillo. El aceite fluye constantemente a través de este espacio, creando una película hidrodinámica que mantiene las piezas separadas y sin fricción. Esto les permite soportar cargas elevadas sin problemas.
- Cojinetes de bolas: representan la vanguardia de la tecnología turbo. En lugar de depender de una película de aceite, utilizan un conjunto de cojinetes pequeños en forma de bola para soportar el eje. Este diseño innovador minimiza la fricción y proporciona un funcionamiento general más suave. Todavía requieren lubricación, pero el diseño reduce inherentemente el contacto superficial, lo que conduce a una menor fricción en general. La fricción reducida en los cojinetes de bolas se traduce en varios beneficios clave. Ofrecen tiempos de respuesta más rápidos, mayor eficiencia y menor retraso del turbo. Esto los hace ideales para motores de alto rendimiento donde cada milisegundo y cada gramo de potencia cuentan.
Tipos de turbo
Los turbos no son todos iguales, independientemente de los materiales de fabricación o el tipo de cojinete que tengan. Algunos de los tipos más destacados son:
- Turbo Simple (Single-Turbo): es el clásico y más común. Utiliza una única turbina y un compresor para forzar el aire hacia el motor. Es rentable y funciona bien, pero puede sufrir de «turbo lag» (retraso en la respuesta del turbo).
- Doble Turbo (Twin-Turbo): en lugar de uno, utiliza dos turbos trabajando en conjunto. Uno para las bajas revoluciones y el otro para las altas, eliminando casi por completo el «turbo lag». Es ideal para motores grandes de alto rendimiento, pero también es más complejo y costoso.
- Turbo Doble Entrada (Twin-Scroll Turbo): similar al doble turbo, pero utiliza un solo turbo con una carcasa dividida en dos entradas. Esto mejora la eficiencia al separar los gases de escape según las revoluciones del motor, reduciendo el «turbo lag» a la vez que mantiene un tamaño compacto.
- Turbo Eléctrico (Electric Turbo): utiliza un motor eléctrico para impulsar el compresor, eliminando el «turbo lag» por completo. Funciona bien en bajas revoluciones, pero agrega complejidad y peso al sistema. Todavía es una tecnología relativamente nueva.
- Turbo Geometría Variable (Variable Geometry Turbo): este turbo cuenta con álabes ajustables en la turbina que modifican el flujo de gases de escape según las necesidades del motor. Optimiza la eficiencia en todo el rango de revoluciones, pero puede ser más caro y complejo que los turbos fijos.
- Turbo Doble Entrada Geometría Variable (Variable Twin Scroll Turbo): combina las ventajas de la doble entrada y de geometría variable. Ofrece un rendimiento excepcional con un «turbo lag» mínimo, pero también es el más caro y complejo de todos los tipos mencionados.
Averías, síntomas y mantenimiento
Los turbocompresores, al igual que cualquier pieza del motor que trabaja duro, pueden funcionar mal. Por ello, un buen mantenimiento es clave para que las averías se retrasen lo más posible o se eviten. Para saber qué mantenimiento necesita el sistema de turbo, primero es necesario conocer las averías más frecuentes:
- Falta de lubricación: depende del aceite del motor para que sus cojinetes se muevan con suavidad. Si usas aceite de baja calidad o no lo cambias con regularidad, el aceite puede descomponerse y volverse menos efectivo. Esta mayor fricción puede dificultar la rotación de la turbina, reduciendo la cantidad de aire que llega al motor y provocando una pérdida de potencia. Por eso, comprueba siempre el nivel de aceite y la calidad del mismo.
- Bloqueos: a veces, elementos inesperados como hojas, plumas o incluso pedazos de metal del interior del motor pueden llegar al turbo y atascarse. Este bloqueo interrumpe el flujo de gases, evitando que el turbo suministre el aire presurizado que se supone debe proporcionar. Una caída significativa de potencia combinada con ruidos extraños de traqueteo podría indicar este problema. Un buen mantenimiento del filtro, y una limpieza adecuada puede evitar esto.
- Compresor no bombea suficiente aire: puede derivar de una mala lubricación, pero también por un sobrecalentamiento, que podría dejar gripado el cojinete del eje, lo que bloquea el giro o lo ralentiza. Esto suele producir sonidos inusuales y una reducción de la potencia.
- Sistema EGR mal: la válvula de recirculación de gases de escape juega un papel vital en la gestión de la mezcla de aire y combustible dentro del motor. Si el EGR funciona mal, puede afectar significativamente el rendimiento del motor, restando también presión a los gases de escape que mueven el turbo. Una recirculación de gases de escape demasiado escasa puede provocar problemas de arranque, mal funcionamiento y acumulación de carbón en el turbo, lo que dificulta su rendimiento. Por el contrario, una recirculación excesiva puede causar emisiones excesivas y reducir la eficiencia del motor.
Cuando suceden estos problemas, por lo general suelen tener síntomas muy evidentes, como la falta de potencia, dificultades para acelerar, humo, y silbido característico del motor cuando el turbo está roto. Algo que te debería poner alerta.
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