Básicamente, un motor esta turboalimentado cuando mediante un turbocompresor se utiliza la presión de los gases de escape del motor para suministrar aire a presión a la admisión.
Un turbo es una doble carcasa que contiene un eje que une dos turbinas. Una de ellas se mueve con los gases de escape y la otra se utiliza para comprimir el aire de admisión. El eje gira a muy altas velocidades, así que se requiere un engrase continuo.
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Leyenda: a-Carcasa de la turbina de admisión, b-Cojinete, c-Carcasa central, d-Protector térmico, e-Carcasa de la turbina de escape, f-Turbina y eje, g-Salida de gases de escape, h-Válvula de descarga, i-Entrada de gases de escape, j-Salida de aceite, k-Lugar del cojinete de fricción, l-Cojinete de fricción, m-Tubo de grafito n-Compresor, o-Actuador de puenteo, p-Entrada de aire de admisión, q-Manguito del actuador, r-Difusor, s-Carcasa de la turbina de admisión, t-Entrada de aceite, u-Salida de aire de admisión |
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Esto supone un aprovechamiento mayor de la energia, pues la presión de los gases de escape viene determinada fundamentalmente por el régimen de giro del motor, y supone que los gases salen con una energia cinética que se va a perder, de no ser convertida en energia mecánica por la turbina de escape, energia mecánica que se aprovecha para la admisión si disponemos de turbocompresor. Con la turbina de admisión se favorece el llenado de los cilindros, mejorando el rendimiento en la combustión.
Hay tres problemas básicos inherentes a la turbocompresión:
Para ello se recurre a la válvula de descarga o 'wastegate', que actúa abriendo el cuerpo de la turbina de escape de forma que no todos los gases pasen a través de ella, y aplicando así la necesaria realimentación negativa al sistema.
La válvula está, en reposo, cerrada. Todos los gases de escape pasan por la turbina de escape, pero, como a ésta hay que moverla, sus palas son mas o menos lisas y rectas, hay una salida al escape y a bajas revoluciones no hay mucho flujo de gases, el turbo no se mueve y no hay sobrealimentación. Al revolucionar el motor el turbo comienza a moverse. Hay demasiados gases de escape para que salgan ordenadamente del turbo, y crean una presión que hace moverse a la turbina. El turbo comienza a girar.
La regulación se hace actuando sobre la válvula de descarga, de forma que cuando hay una determinada presión de soplado en la admisión se empieza a abrir, dejando pasar algunos gases de escape sin mover la turbina, con lo que ya no sube más la presión del turbo. A 1.0 bar (14 psi) se supone que estaría totalmente abierta (aunque nunca alcanza esa presión por la anterior apertura parcial de la valvula), pero, por si acaso, a 1.1 bar (16 psi) tenemos en los tubos del intercooler el interruptor de seguridad que corta el encendido...
El reglaje del punto de apertura de la válvula se hace actuando de forma mecánica sobre el vástago del ésta, y permite por tanto regular la presion de soplado del turbo. De ahi que en algunos GTT de serie la aguja del manómetro del turbo llegue a subir un poco más que en otros, ya que este reglaje tiene cierta tolerancia.
Dejar el motor al ralentí unos momentos
Las bajas tolerancias de los cojinetes del turbo están diseñadas para permitirlo girar a sus altas velocidades cuando el conjunto eje/cojinetes están a su temperatura de trabajo. Cuando se arranca el motor, el aceite tarda algún tiempo en llegar y lubricar correctamente el turbo. Y además, las altas temperaturas que puede soportar la carcasa del turbo no deberían ser alcanzadas bruscamente (riesgo de choque térmico y agrietamiento).
Ese es el motivo para dejar calenter el motor antes de utilizar el turbo. Yo no utilizo el turbo en absoluto hasta que el marcador de temperatura llega a 60°C (1/3 del reloj) y entonces intento hacerlo trabajar de manera gradual, no simplemente apretando el acelerador a fondo...
Cuando vas a parar el coche, especialmente si has estado usando el turbo a fondo anteriormente (estás en una autopista y paras a echar gasolina, por ejemplo), el turbo está a muy altas temperaturas. ¡Incluso puedes ver imágenes de turbos al rojo en los bancos de prueba de motores! Si parases el motor y lo dejases enfriar, el aceite que queda contenido dentro del turbo se quemaría, creando depósitos sólidos en los cojinetes que acortarían su vida. Y por supuesto si se para el motor muy rápidamente, incluso el turbo podria estar aún girando, y al quedarse de repente sin lubricación, los cojinetes realmente sufrirían...
Esto es por lo que debe dejarse el motor al ralentí un momento antes de parar el motor. El Renault 21 Turbo tenía una bomba de agua eléctrica que funcionaba cuando apagabas el motor para refrigerar el turbo y evitar este efecto.
¿Has oído algo como esto?
"Los 5 Turbo tienen un problema: Al reducir, el turbo entra y, en vez de bajar la velocidad, el coche se acelera. Por esto mucha gente se ha matado con estos coches."
Al quitar el pie del pedal del acelerador, se cierra la mariposa del carburador, y se deja el motor sin apenas gasolina que quemar, solo la cantidad de ralentí y lo poco que el motor pueda absorber por él mismo (Es por esto que baja de revoluciones :-) ). La presión de escape se crea por el aire que el motor toma, que depende de la velocidad de giro del motor y su tamaño, pero fundamentalmente por el mayor volumen que ocupan los gases creados en la combustión usando ese aire. Con poco combustible, poca presión de gases de escape, así que el turbo no deberia funcionar. Eso es por lo que cuando reduces, revolucionando el motor tanto como quieras, la aguja del turbo no sube.
Pero cada leyenda tiene su origen de verdad, porque hay dos formas de montar un turbo. El GTT utiliza un carburador 'soplado' (Aire -> turbo -> carburador -> motor) y entonces la mariposa del carburador está justo sobre el motor, por lo que puede cortar la mezcla de aire y gasolina abruptamente. Pero el antiguo R5 Alpine turbo tenía el carburador 'aspirado' (Aire -> carburador -> turbo -> motor). De esta forma hay una columna gaseosa de mezcla entre la mariposa y el motor, por lo que el efecto de deceleración no es tan inmediato...
Además de esto, el sistema de pilotaje del turbo del GTT no es tan sencillo como un simple tubo que lleva la presión de soplado de la admisión y hace abrirse la válvula de descarga cuando es necesario (Aparte de la modificación de la Copa). Tenemos muchos tubos en el compartimento del motor, y hacen la actuación del turbo más suave.
Los apodos para el GT Turbo (La tumba abierta, el ataud...) vienen del hecho de que con sólo 1397cc para reducir cuando levantas el pie del acelerador, el coche saca unos impresionantes 120 cv para acelerar, y la mente humana es débil...
Aumentando la presión de turbo.
Las válvulas de sangrado ('bleed valves')
Aumentar la presión de soplado del turbo (la de origen es de 0.68 bares, 9.8 psi) es una forma efectiva de aumentar la potencia del motor. Los problemas son:
Para aumentar la presión de soplado del turbo, la primera solución es modificar la longitud del vástago de la válvula de descarga. Es un método barato, simple y eficaz, pero tiene un defecto: no se puede modificar sobre la marcha.
Otra forma es instalar una válvula de sangrado (o 'bleed valve'). Crea una fuga en el tubo del actuador y provocan que sea necesaria una mayor presión de soplado real para abrir la válvula de descarga. La ventaja es que se puede regular la fuga (y por tanto la presión de turbo) con la válvula, lo que te permite utilizar diferentes presiones dependiendo de tus necesidades.
Y la mejor solución, un controlador electrónico de soplado, una especie de válvula de sangrado automática para controlar el sistema del turbo.
Cuando levantamos el pie del acelerador, la presión de los gases de escape desaparece, pero esta no es la razón de que se pierda la presión de sobrealimentación cuando se cambia de marcha, porque la turbina está girando a altas revoluciones (Hasta 120.000 r.p.m.) y no debería pararse tan fácilmente. El problema es que al hacer esto se cierra la mariposa del carburador, por donde entra la presión de soplado, haciendo que la turbina se pare violentamente.
Ese cierre violento es el culpable de esos tiempos muertos sin presión mientras se cambia y, con altas presiones de soplado, incluso puede dañar al carburador o al mismo turbo.
Para evitar esto, hay válvulas de vertido. Funcionan abriendo un camino alternativo para la presión de admisión cuando se necesita, descargando al sistema de ésta de forma segura y permitiendo que la turbina pierda velocidad tan despacio y gradualmente como sea posible.
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