Por Antonio Roncero
14/06/2010 09:14:00
He leído que algunos motores TSI del grupo VW utilizan un turbo y un compresor, pero no entiendo muy bien cómo funciona. ¿Qué diferencias existen entre ambos sistemas? ¿Cuál es la ventaja de combinar un turbo y un compresor? ¿Funcionan al mismo tiempo? Tengo entendido que los sistemas de doble sobrealimentación suelen utilizar dos turbos en serie. ¿Hay alguna otra marca que utilice este sistema? ¿Quién más recurre actualmente al compresor? ¿Qué significa “turbo-lag”?
( Alcalá )
Conociendo cómo funcionan, se pueden adivinar fácilmente sus ventajas e inconvenientes. Al estar movido por el propio motor, el compresor volumétrico ofrece una respuesta instantánea desde un régimen tan bajo como se quiera. Sin embargo, su arrastre mecánico “roba” potencia, tanto más cuanto más rápido tenga que girar.
En cuanto al turbocompresor, no perjudica al rendimiento, pero se encuentra con un problema: si el turbo es demasiado grande la respuesta a bajo régimen es lenta (cuesta mucho acelerar la turbina), y lo contrario si se utiliza una turbina pequeña.
Doble sobrealimentación: adiós al “turbo-lag”
Para solucionar el efecto conocido como “turbo-lag”, o retraso de respuesta en los motores turboalimentados, existen distintas soluciones. Una de ellas es el turbocompresor de geometría variable, con unos álabes que varían el paso de los gases de escape y consiguen el efecto de aceleración de la turbina desde bajas vueltas. Son muy corrientes en los motores diesel, pero no tan comunes en los de gasolina porque la temperatura en los gases de escape de estos motores es muy elevada, y daban problemas de fiabilidad, ya superados (Porsche empezó a utilizarlos en el 911 Turbo en 2006) con las nuevas tecnologías de materiales.
Otra posibilidad son los turbocompresores denominados “twin-scroll”, en los que el turbocompresor cuenta con dos entradas separadas para los gases de escape, una para cada dos cilindros. Suele utilizarse en los motores de gasolina para separar los cilindros que suministran presión con los que pueden provocar una reducción de la misma al reaspirar los gases de escape. Por eso se separan los gases de los cilindros 1 y 4 por una entrada de los cilindros 2 y 3 por la otra, es decir, los que están en la carrera de escape con los de admisión.
El tercer sistema para mejorar la respuesta en un motor turboalimentado es la doble sobrealimentación. Y si bien lo más frecuente es utilizar un doble turbocompresor escalonado, uno más pequeño para conseguir una rápida respuesta en baja y otro mayor para suministrar más presión en alta (y por tanto más potencia), el grupo Volkswagen utiliza en sus TSI (o TFSI, según el que lo monte sea un Volkswagen o un Audi) un sistema de doble sobrealimentación mediante un turbo y un compresor.
El motor 1.4 TSI de Volkswagen
La idea es la misma: utilizar un turbo del tamaño necesario para suministrar una presión elevada, y en vez de un turbo más pequeño, recurrir a un compresor volumétrico para generar presión cuando sería difícil mover la turbina del turbocompresor, es decir, a bajo régimen, cuando no hay suficientes gases de escape.
No es un invento de Volkswagen. Lancia ya utilizó un sistema de doble sobrealimentación con compresor y turbo en su Delta S4 allá por 1985, aunque con el objetivo de conseguir el máximo rendimiento y una potencia muy alta. Volkswagen, por su parte, ha desarrollado este sistema para poder mejorar la técnica del “downsizing”, reduciendo la cilindrada de sus motores, y buscando, sobre todo, una mejora en el consumo.
El compresor está conectado al cigüeñal mediante una polea y un embrague electromagnético, y es capaz de generar hasta 2,8 bares de presión máxima desde un régimen apenas superior al ralentí, algo imposible para el turbo, y una cifra superior a los 2,5 bares de presión máxima absoluta que pueden generar compresor y turbo cuando trabajan juntos. Esto sólo sucede en un rango determinado de revoluciones. A partir de 2.400 rpm el compresor se desconecta, aunque si la carga (es decir, la presión sobre el acelerador) es alta, y hasta 3.500 rpm como máximo, puede sumar su efecto al del turbocompresor, por lo que sí trabajan de forma conjunta. Por encima de 3.500 rpm, sólo funciona el turbo.
Además del esquema de la fotografía, puedes ver el flujo del aire y el funcionamiento del sistema en este vídeo:
De momento, el grupo Volkswagen utiliza esta técnica en el motor 1.4 que llevan, entre otros, el Golf, Scirocco, Touran, Tiguan, etc, así como los Seat Ibiza Cupra, Skoda Fabia RS y VW Polo GTI. También en el V6 TFSI que llevan, por ejemplo, el Audi A6, y que ha sustituido a los V8 en el Q7.
Entre las marcas que recurren actualmente al compresor (ojo, sólo al compresor, no a la combinación de un compresor y un turbo) están Mercedes, Jaguar y Land Rover.
Hola a todos: en el caso de un vehículo que sólo utilice compresor, ¿hasta ué régimen de revoluciones es óptima su utilización, ´diferenciando entre diesel y gasolina? ( por ej. en un diesel que corta inyección a 4.850 rpm, si funcionaría el compresor hasta las puertas del corte...)
en que momento entra el turbo en una golf gti ya que me he dado cuenta que no en todas las velocidades lo hace solo en primera y en segunda que es cuando se siente que el carro despega mi pregunta seria si en todas las velocidades esto debe ocurrir y si es asi en que momento o a cuantas revoluciones lo haria saludos
La entrada en funcionamiento del turbo no depende de la marcha insertada, ni tampoco entra a una velocidad fija, o al subir el motor de vueltas cuando reduces, como mucha gente piensa. Por tanto, no es cierto que en tu Golf sólo entre el turbo en primera o en segunda velocidad. El turbocompresor introduce aire en los cilindros procedente de los gases de escape, que son los que mueven la turbina. Para que el turbo funcione, por tanto, tiene que haber corriente de gases de escape, y para ello has de estar acelerando. Luego, la presión de soplado del turbo dependerá de la carga, es decir, de cómo y cuánto aceleras, pero como te digo, no hay unas revoluciones fijas.