Doble turbocompresor: ¿cómo funciona?

No es lo mismo un sistema de doble turbocompresor que los turbos denominados “Twin Scroll”. De hecho, el motor del BMW 335i utilizaba un sistema de doble turbo, y ahora se ha pasado al “Twin Scroll”. ¿Por qué? Cuando se lo he preguntado a algún ingeniero de BMW, me han contado que la razón es que con los últimos avances en la inyección directa en gasolina consiguen resultados como los que tenían con los primeros motores con doble turbo, y pueden ahorrar peso y piezas móviles.

Los turbos “Twin Scroll”  son turbocompresores de doble entrada,  y se diferencian de un turbo sencillo en que en vez de recibir los gases de escape de todos los cilindros por un único conducto, se separan dichos gases diferenciando los cilindros en dos grupos, con el objeto de aprovechar mejor su inercia para impulsar la turbina. ¿Por qué se hace esto? Pues para eliminar las posibles pérdidas de presión de los gases de escape debido a la pequeña reaspiración de estos que siempre se produce en los cilindros que se encuentran en su fase de admisión, durante los instantes en los que la válvula de escape todavía no se ha cerrado del todo.

Doble turbo: más empuje desde bajas vueltas.

Cuando se habla de doble turbocompresor conviene diferenciar entre los sistemas de doble turbo en serie o en paralelo. Para no complicarlo mucho, puesto que hay quienes no se ponen de acuerdo con esta nomenclatura, diremos que en motores con cilindros en V, cada turbocompresor está asociado a una de las bancadas de cilindros. En este caso, por ejemplo los motores V8 turbodiesel que utilizan Audi, BMW o Mercedes, cada cuatro cilindros funciona con un turbocompresor como si fuera un motor independiente, es decir, el turbo toma los gases de escape de esos cuatro cilindros para mover la turbina, e introduce el aire comprimido únicamente en esos cuatro cilindros. Hay motores con cilindros en V que tienen un único turbo para los seis cilindros. En este caso, pueden tomar los gases de escape sólo de tres cilindros (o de los seis), pero no es una solución frecuente en motores en V, donde lo normal son dos turbocompresores “independientes”.

En motores de cilindros en línea, cuando se utiliza un doble turbocompresor, lo normal es poner uno a continuación del otro, de forma que el primero suele ser más pequeño, y el segundo más grande. De esta forma, se consigue una respuesta inmediata cuando los gases de escape tienen poca fuerza, pues el primer turbo, al ser más pequeño, necesita menos inercia para mover la turbina.  A partir de cierto régimen, entra en funcionamiento el segundo turbo, más grande.

Cada vez son más los motores que recurren a esta tecnología, que consigue una entrega de potencia y de par incluso más progresiva y con mejor respuesta a bajas vueltas que los turbos de geometría variable. Entre los motores actuales con doble sobrealimentación de este tipo están el 2.2 HDI, el 6 cilindros diesel de BMW, el 4 cilindros del Mercedes C250 DI, o el 4 cilindos también de BMW, que ahora lleva el 323d… Otras marcas que han utilizado o utilizan esta tecnología son Mitsubishi (en el 3000 GT en su día), o Nissan en el GT-R.

Un caso curioso es el motor V6 3.0 diesel que utiliza Jaguar. A pesar de ser un 6 cilindros no tiene dos turbos independientes, uno para cada fila de cilindros, sino  dos turbos en paralelo. Y a diferencia de lo que suele ser habitual, el primero es más grande (y de geometría variable), y funciona la mayor parte del tiempo. Un segundo turbo más pequeño, de geometría fija, sirve de apoyo al primer turbocompresor a partir de las 2.800 rpm.

Otro sistema de doble sobrealimentación, aunque en este caso se recurre a un turbocompresor unido a un compresor volumétrico, es el que utiliza el grupo Volkswagen en algunos de sus motores, como el 1.4 que montan Skoda, Seat, Audi o la propia Volkswagen en algunos de sus utilitarios y compactos, o el V6 de gasolina que llevan las versiones más deportivas de Audi. Tienes más información de cómo funciona el sistema en este enlace.