Que la mayor parte de coches actuales emplean propulsores sobrealimentados no es ninguna novedad. Aunque la mayor parte de ellos emplean turbocompresores, otros motores están sobrealimentados por compresor. La pregunta es, ¿conoces las diferencias entre uno y otro sistema de sobrealimentación? ¿Cuáles son sus ventajas e inconvenientes? ¿En qué aplicaciones “encajan” mejor? En este artículos vamos a explicar su funcionamiento, así como sus ventajas e inconvenientes, de forma clara y sencilla.
Sin entrar en demasiados detalles, lo que un sistema de sobrealimentación consigue es forzar una mayor cantidad de aire – en comparación a la aspiración natural o atmosférica – al interior del motor de nuestro coche. Tanto el compresor como el turbo tienen el mismo concepto base: al introducir más aire a presión motor, podemos quemar más gasolina – o de forma más eficiente – y el motor genera más potencia. Sin embargo, aunque su principio de funcionamiento sea similar, cada sistema tiene peculiaridades claras. Nos vamos a centrar en turbos y compresores.
Sobrealimentación por compresor mecánico
El compresor recibe aire del exterior y lo fuerza a mayor presión al interior del motor mediante un sistema de rotores. La principal diferencia con los turbos es que los compresores están conectados mediante una polea al ciguëñal del motor, por lo que a mayor régimen de giro, mayor entrega de potencia. Los compresores se llevan utilizando en automoción desde hace casi un siglo, aunque se inventaron con la aviación en mente y se usaron de forma efectiva en cazas de combate anteriores a la era de los motores jet.
Un compresor adecuado puede aumentar la potencia y el par de un motor hasta en un 50%.
Hay varios tipos de compresores mecánicos con diferencias sustanciales, pero el esquema básico de funcionamiento es parecido. Con todo, las ventajas y desventajas son similares.
Ventajas
* Genera más potencia desde el ralentí. A mayor régimen de giro, mayor presión de soplado y mayor potencia. Esto se debe a que la cantidad de aire que pasa por el compresor es fija por rpm.
* Es una solución barata para incrementar la potencia del motor. A mayor motor de partida, mayor potencia. Por eso son tan habituales y efectivos en enormes motores V8 americanos.
* No hay lag en la entrada de potencia. Es como si un atmosférico creciese en cilindros y potencia. No posee el retardo de los turbocompresores, que se alimentan de gases de escape.
* Ofrece un considerable aumento de par motor a bajo régimen. Es muy utilizable y cómodo en el día a día, ya que no varía el carácter del motor: lo hace más contundente, no más explosivo.
* Simplicidad. Es un sistema simple, sencillo de instalar y robusto, no suele necesitar de intercooler y en dos de los tres tipos más comunes de compresor, no necesita de lubricación interna.
* Es una solución barata para incrementar la potencia del motor. A mayor motor de partida, mayor potencia. Por eso son tan habituales y efectivos en enormes motores V8 americanos.
* No hay lag en la entrada de potencia. Es como si un atmosférico creciese en cilindros y potencia. No posee el retardo de los turbocompresores, que se alimentan de gases de escape.
* Ofrece un considerable aumento de par motor a bajo régimen. Es muy utilizable y cómodo en el día a día, ya que no varía el carácter del motor: lo hace más contundente, no más explosivo.
* Simplicidad. Es un sistema simple, sencillo de instalar y robusto, no suele necesitar de intercooler y en dos de los tres tipos más comunes de compresor, no necesita de lubricación interna.
Desventajas
* Es ineficiente por naturaleza. Roba potencia al motor para crear más potencia. Ganamos potencia en conjunto, perdemos eficiencia por esta pérdida parasítica de potencia. Una pérdida inevitable.
* Es pesado. Un compresor de gran tamaño puede pesar bastante, y suele montarse encima del motor o entre las bancadas de cilindros. Empeora el centro de gravedad.
* Compromete la fiabilidad del motor. Si los componentes internos del motor, los sistemas de refrigeración y el bloque no están preparados para el aumento de potencia y temperatura, comprometeremos su fiabilidad. Este también es un problema compartido con los turbocompresores.
* Es pesado. Un compresor de gran tamaño puede pesar bastante, y suele montarse encima del motor o entre las bancadas de cilindros. Empeora el centro de gravedad.
* Compromete la fiabilidad del motor. Si los componentes internos del motor, los sistemas de refrigeración y el bloque no están preparados para el aumento de potencia y temperatura, comprometeremos su fiabilidad. Este también es un problema compartido con los turbocompresores.
Turbocompresor
El funcionamiento grosso modo de un turbo es el siguiente. Tenemos una turbina de forma parecida a un caracol, conectada al colector de escape del motor. Los gases de escape hacen girar a esta turbina, también unida a la admisión de aire. El aire de la admisión es comprimido e introducido a presión a las cámaras de combustión del motor. Esto permite generar más potencia, aumentando el rendimiento termodinámico del motor. El primer coche con motor turbo fue un Chevrolet Corsair a mediados de los años 60, y de nuevo es una tecnología de origen militar aeronáutico.
Hoy por hoy la práctica totalidad de motores están turboalimentados.
Ventajas
* Ganancia de potencia. Es una forma muy rápida de conseguir grandes incrementos de potencia, de hasta el 100% en aplicaciones comerciales generalistas. No hablemos de deportivos o preparaciones.
* Eficiencia. Se alimenta de los gases de escape, que se iban a perder igualmente. El hecho de usar esta energía para comprimir el aire de admisión aumenta la eficiencia del sistema.
* Menor consumo de combustible gracias al downsizing. Permite usar motores de baja cilindrada y conseguir grandes potencias específicas. Con baja carga y al ralentí reducimos el consumo muy considerablemente.
* Compacto y ligero. Un sistema de turboalimentación es ligero y ocupa poco espacio. Permite el uso de motores de menor cilindrada, más pequeños y ligeros. Un compresor es mucho más pesado.
* Eficiencia. Se alimenta de los gases de escape, que se iban a perder igualmente. El hecho de usar esta energía para comprimir el aire de admisión aumenta la eficiencia del sistema.
* Menor consumo de combustible gracias al downsizing. Permite usar motores de baja cilindrada y conseguir grandes potencias específicas. Con baja carga y al ralentí reducimos el consumo muy considerablemente.
* Compacto y ligero. Un sistema de turboalimentación es ligero y ocupa poco espacio. Permite el uso de motores de menor cilindrada, más pequeños y ligeros. Un compresor es mucho más pesado.
Desventajas
* Lag. Los turbos funcionan con los gases de escape y deben girar a una cierta velocidad para generar potencia. Se produce un retardo entre que pisamos el acelerador y el turbo “empuja”. A mayor turbo, mayor lag.
* Banda de potencia óptima. Aunque muchos motores turbo son muy progresivos, los turbos están diseñados para otorgar la potencia en un régimen determinado. A muy bajo régimen y muy alto régimen es donde más flaquean. En motores de alta potencia, la brusquedad de la entrada del turbo nos puede pillar desprevenidos.
* Están lubricados por aceite. La misma aceite que usa el motor, concretamente. Debemos cuidar el turbo, pues es una pieza muy cara y que puede fallar prematuramente si no seguimos ciertas recomendaciones.
* Generan mucho calor. Al comprimir tanto los gases de admisión, suele ser necesario el uso de un intercooler para refrigerar el aire de la admisión. En aplicaciones de alta potencia, pueden elevar rápidamente la temperatura del motor, requiriendo de componentes reforzados y refrigeración de primer nivel.
* Banda de potencia óptima. Aunque muchos motores turbo son muy progresivos, los turbos están diseñados para otorgar la potencia en un régimen determinado. A muy bajo régimen y muy alto régimen es donde más flaquean. En motores de alta potencia, la brusquedad de la entrada del turbo nos puede pillar desprevenidos.
* Están lubricados por aceite. La misma aceite que usa el motor, concretamente. Debemos cuidar el turbo, pues es una pieza muy cara y que puede fallar prematuramente si no seguimos ciertas recomendaciones.
* Generan mucho calor. Al comprimir tanto los gases de admisión, suele ser necesario el uso de un intercooler para refrigerar el aire de la admisión. En aplicaciones de alta potencia, pueden elevar rápidamente la temperatura del motor, requiriendo de componentes reforzados y refrigeración de primer nivel.
En líneas muy generales y sin excesiva complejidad técnica, estas son las ventajas e inconvenientes de los dos grandes sistemas de turboalimentación. Hoy por hoy los motores turbo son mucho más abundantes que los motores con compresor, especialmente por sus beneficios en cuando a consumos y eficiencia, gracias al downsizing. Pero tampoco olvidemos que algunos fabricantes como Volkswagen han tenido motores en los que se combinaban turbos y compresores, como los conocidos 1.4 TSI TwinCharger, que ya no se produce.
No es una lista exhaustiva de ventajas e inconvenientes, pero espero que lo haya ilustrado de forma clara las ventajas e inconvenientes de cada uno de los sistemas.
No es una lista exhaustiva de ventajas e inconvenientes, pero espero que lo haya ilustrado de forma clara las ventajas e inconvenientes de cada uno de los sistemas.
