Turboalimentadores

 

¿QUÉ ES UNA TURBINA?

La turbina es un eje de rotación, movido por la energía perdida de los gases de escape del motor del auto. Estos gases hacen girar un rotor, que en el otro extremo del eje tiene una rueda que toma el aire a velocidad y lo impulsa a presión en su ingreso al motor. Eso hace que en ves de ser un motor de aspiración natural ("motor aspirado"), se convierte en un motor sobrealimentado en aire por la presión que le manda el turbo.
Compensando con una cantidad correcta de combustible, desarrolla hasta un 30% mas de potencia en un motor. Por ejemplo, Scania presenta un su línea 112 motores con y sin turbo; la versión turbo posee un 30% mas de potencia y un 30% menos de consumo.
Este aumento de potencia, seria aproximadamente equivalente a agregar 2 cilindros mas al block del aspirado, para equipararlo a la versión turbo.

 

¿QUÉ TIPOS DE TURBINAS HAY?

Hay de todo tipo. Debe haber mas de 100 modelos en una variedad increíble, porque para cada motor hay una turbina especifica. No todas las turbinas van bien para todos los motores. Como hoy día el transporte utiliza este dispositivo en forma generalizada, cuando una fabrica desarrolla un nuevo motor también encarga al fabricante de turbos, el diseño y desarrollo de la turbina especifica adecuada a las características del mismo; porque no es lo mismo equipar con un turbo a un motor de 1900 cc que a otro de 4000 cc.

 

EN QUE SE DIFERENCIAN POR LA CILINDRADA DEL MOTOR

Inclusive en las mismas cilindradas, no todos los turbos son iguales. Cada fabricante de turbos tiene sus características propias y su particular desarrollo personal.

 

¿QUÉ ES UNA TURBINA HIBRIDA?

Es un prototipo que combina las mejores características de turbinas de diferente clase, con lo cual se logra un nivel de prestaciones superior a sus equivalentes. Es de destacar que cada preparador de motores, desarrolla su propia turbina híbrida de acuerdo a las necesidades de cada motor.

 

¿HAY DIFERENCIAS ENTRE LAS TURBINAS DE COMPETICION Y LAS DE USO STANDARD?

La construcción de la turbina de competición es completamente distinta a la estándar de un camión o camioneta. En el caso de competición, tiene alabes rectos que provocan el choque de los gases de escape, con lo que se logra una velocidad inmediata en el rotor de la turbina. El álabe es el aspa o pala de hélice de la rueda que forma parte de la rueda que, en este caso, recibe los gases de escape.
Para el caso de turbina standard, al álabe tiene una curva que amortigua el choque de los gases, para que no sea tan brusca la carga del turbo. Esto es así, porque en el caso de la competición el turbo viene equipado con una válvula de alivio para eliminar la presión residual o que no utilizo; en cambio en las turbinas standard no hay válvula de alivio, ya que en este caso no es imperiosa la reacción una reacción tan instantánea en el incremento de la velocidad del rotor, por lo que el diseño hace que la carga del turbo sea progresiva y no sea necesaria dicha válvula.
Otra diferencia importante, es que el auto de competición necesita que las ruedas compresoras y las tomas de aire sean grandes, porque consume mucho caudal de aire.
Un detalle importante también, es que a gran velocidad a que trabaja el rotor de la turbina de competición (aproximadamente 150.000RPM) hace imposible el uso de rosca derecha (la de uso normal) en el extremo del rotor, porque se desenrosca por sí misma.

 

¿LA LUBRICACION COMO ES?

El motor y la turbina tienen la misma lubricación: es forzada y usan el mismo aceite. Debido a que el régimen de vueltas es tan elevado, resulta de la mayor importancia el cuidado que se le dé a este tema. Según la preparación del motor, una turbina de competición llega a girar a 200.000 RPM.
Teniendo en cuenta lo dicho, hay que preservar todos los medios posibles de la película que lubrica el eje del rotor. Cuando esto no se cumple, la turbina corre peligro de destruirse; y no es difícil que ocurra, porque cuando al turbo se le aumenta mucho la presión del trabajo, también aumenta excesivamente la carga axial. Esto hace que el eje del rotor se aproxime peligrosamente a sus cojinetes, llegando incluso a rozarlos, porque se llega a un nivel en que se corta la película lubricante que debe ocupar el espacio entre ambos. Las consecuencias son evidentes; la menos dañina, es el desgaste prematuro y las consecuentes emanaciones de humo por el escape.

 

¿CÓMO SE PUEDE ENTONCES MEJORAR LA PERFORMANCE?

Aumentando el caudal en ves de aumentar la presión de trabajo. Se equipara totalmente en cuanto a performance. Además esto solucionaría otro problema; que es el siguiente; cuando no se acierta bien en que tipo de turbo se le aplica a determinado motor, el exceso de presión provoca rebote de esa presión de aire; como esa presión no tiene adonde ir, provoca mal funcionamiento y hasta puede romper el turbo.

 

¿LA VALVULA DE ALIVIO NO SOLUCIONA ESTE PROBLEMA?

No, porque es insuficiente para liberar tanto exceso de presión. Estas cosas suelen ocurrir, cuando se trabaja con presiones de aproximadamente 3 Kg/cmª o superiores.

 

COMPARANDO LA EVOLUCION DE LA TURBINA FRENTE A LA ELECTRONICA.
¿A QUE CONCLUSIÓN SE LLEGA?

La diferencia es muy grande; por comparación los turbos quedaron atrasados unos 20 años. Un avance considerable, fue el reemplazo de las turbinas metálicas por otras de porcelana. Estas son mas livianas y por lo tanto reaccionan mas rápido frente a los requerimientos de aceleración. Pero no hubo grandes cambios.
Luego surgió otra novedad: el turbo de geometría variable. Se dice que una copia del turbo de "CATERPILLAR", de los años ´60. El principio de funcionamiento en si es bastante simple: alrededor de la ruedas del rotor, hay un aro con álabes cortos que orientan los gases hacia el rotor. Al variar el ángulo de incidencia de estos álabes cortos respecto al rotor, se puede hacer llegar de lleno los gases al rotor (que "choquen" contra el mismo) para lograr una reacción violenta de aceleración. En cambio si se juntan entre si los álabes cortos, variando su ángulo de incidencia o inclinación, la llegada de los gases al rotor es mas periférica y así se obtiene una reacción mucho mas suave que la anterior.
La diferencia respecto al sistema CATERPILLAR, es que se automatizo la variación del ángulo de incidencia: el ángulo cambia de acuerdo a la presión del turbo.

 

CUIDADOS Y MANTENIMIENTO REQUERIDO

Es fundamental el reemplazo en termino de los filtros de aire, aceite y nafta. Deben renovarse ambos filtros y cambiar el aceite cada 5000 KM. Usando un aceite liviano se prolonga por mucho la vida útil de la turbina, porque de lo contrario se crean pequeños depósitos que van obturando progresivamente los diminutos conductos y vías de comunicación del aceite, disminuyendo el caudal del lubricante hasta niveles peligrosos.
Por otro lado, cuando se va obviando el reemplazo del filtro de aire, se corre el riesgo que ingresen cuerpos extraños a la turbina. Esto sucede porque el filtro se va tapando cada ves más, hasta que llega a un punto en que por la fuerza tremenda de succión del turbo, desplaza un poco al filtro mismo de manera que permite el ingreso de cuerpos extraños y termina arruinando la turbina.