En todo motor se debe mantener una proporción entre el combustible y el oxígeno necesarios para generar la combustión. Debido a que el impulsor tiene una capacidad de “inspirar” limitada, (lo que succiona cada pistón) no se puede lograr más potencia con solo echar más combustible en sus cilindros. En este punto es donde entran en acción los sistemas de sobrealimentación que aumentan fuerzan la entrada de aire en los cilindros entre 4 y 5 veces más que la presión atmosférica.
Existen dos sistemas principales para lograr este fenómeno: los Compresores mecánicos, también llamados Supercargadores y los turbocompresores, comúnmente denominados Turbos. Si bien los dos producen el mismo efecto, la manera de hacerlo es muy distinta. Los compresores se valen de la fuerza del motor, derivada desde el cigüeñal por una correa o engranajes, mientras que el turbo se vale de una turbina movida por los gases de escape.
El primer sistema tiene como ventaja que se encuentra en funcionamiento desde que se enciende el motor, mientras que el segundo necesita que los gases del escape alcancen cierta velocidad, algo conocido como demora o TurboLag. Por su parte el Compresor resulta un sistema parásito que absorbe potencia del motor, mientras que el Turbo no, ya que aprovecha energía que de todos modos se está descartando.
Además de ser distintos en la parte que genera el movimiento estos dos sistemas también son diferentes en la sección que se encarga de comprimir el aire que llegará a los cilindros. En los compresores se suele usar un sistema de dos o tres tirabuzones entrelazados que van facitando y empujando el aire, mientras que en el turbo se utiliza otra turbina, similar a la que va del lado del escape. Esta diferencia se aprecia en su sonido, mientras en el compresor escuchamos un silbido mecánico, en los turbos oímos una suerte de “pifff” proveniente de la válvula de descarga o wastegate.
En ambos casos existen soluciones para sus respectivos problemas, que si bien no son definitivas, logran grandes mejoras. En el caso de los Compresores se puede usar un sistema de embrague que lo desconecta cuando el motor está regulando para que no consuma fuerza innecesaria. En el caso del turbo, se utilizan turbinas más pequeñas que no necesitan tanta velocidad de gases para tomar velocidad, o turbinas de geometría variable (TGV) que mediante aspas móviles permiten que un solo turbo se comporte como uno pequeño en baja y uno grande en alta.
¿Se puede tener más de un turbo o los dos sistemas de sobrealimentación juntos?
Sí, claro. En el caso de los motores en V normalmente se utiliza un turbo chico por cada bancada de cilindros y en motores en línea como los de BMW se emplean también dos, uno chico para bajas vueltas y otro más grande que toma en control desde el rango medio.
Otra solución es usar un compresor en baja y un turbo en alta. Esta combinación fue utilizada en el mítico Lancia Stratos de Rally y hace algunos años recuperada en el 1.4 TSi Twincharger del grupo Volkswagen.
Mirando hacia el futuro de los Turbos la nueva tendencia será utilizar motores eléctricos para darles impulso asistiendo a los gases de escape hasta que lleguen al flujo necesario. Esta tecnología que se comenzó a usar en la competición, desde Le Mans hasta la F1 versión 2014, elimina el TurboLag, pero también aprovecha la presión que queda en el sistema cuando soltamos el acelerador para transformar a ese motor eléctrico en generador de corriente que luego volverá a ser aprovechada.
