Turbocompresor, más potencia y menos consumo
La historia del turbocompresor es casi tan antigua como la del motor de combustión interna. Ya en 1885 y 1896, Gottlieb Daimler y Rudolf Diesel investigaron incrementar la potencia y reducir el consumo de combustible de sus motores mediante la precompresión del aire de combustión.
Sin embargo, se atribuye al ingeniero suizo Alfred Büchi su creación el 16 de noviembre de 1905, luego este lo perfeccionó y finalmente, en 1925, obtuvo un sistema básicamente igual al que se utiliza hoy día. Compuesto por tres partes principales: turbina, parte central (o de cojinetes) y compresor, basan su principio básico de funcionamiento en aprovechar la salida de los gases de escape del motor de combustión interna, para mover la turbina a alta velocidad. La turbina es solidaria a un eje que está alojado en una caja de cojinetes, y que transmite el giro hacia una rueda compresora. Esta rueda compresora aspira el aire a través del filtro y lo hace circular por la carcasa compresora, aumentando la presión y velocidad del flujo de aire que pasa a los cilindros. Con ello, se logra un mayor llenado de aire en el motor (mayor masa de aire dispuesta para la combustión) y por consiguiente, aumento de potencia que puede ser superior a un 40 %. Las primeras aplicaciones se reservaron a grandes motores (marinos y de aviación). En el caso de los automóviles los costos y fiabilidad aplazaron su incorporación masiva. En la década del 70 se emplearon en el mundo de la competición, mientras que el primer motor turbodiésel para turismos llegó en 1978, en el Mercedes-Benz 300 SD, seguido del Volkswagen Golf Turbodiésel en 1981. Otros pioneros enlazados en esta carrera inicial fue Porsche (con su modelo 911), Oldsmobile, Saab, Renault y Peugeot. Desde entonces ha sido modificado para hacerlo cada vez más eficiente. Las ventajas más importantes son: menor peso y cilindrada del motor en relación a la potencia entregada, incremento de la potencia con una reducción del consumo de combustible, aumento de la respuesta de aceleración del motor para diferentes regímenes (curva de par motor más plana y de mayor valor), disminución de humos y emisiones contaminantes (especialmente de dióxido de carbono CO2) al realizar la combustión con una mayor aportación de oxígeno, recuperación de potencia en altura (al disminuir la presión atmosférica). Turbocompresores de Geometría variable (VGT): la compañía Garrett desarrollaba, en 1989, el primer turbocompresor VNT (variable nozzle turbina) para un Nissan Diesel. También conocido como VGT, este sistema resuelve el problema de las prestaciones a bajo régimen del motor modificando la forma de la turbina. Mediante un conjunto de alabes variables se logra modificar el flujo de aire en la turbina y por consiguiente se obtiene mayor rendimiento del turbocompresor para diferentes rpm. Esto nos permite tener una presión muy lineal en todo el régimen de trabajo del turbocompresor. Tendencias y futuro: los turbocompresores continúan en proceso de desarrollo y su futuro está marcado por las crecientes exigencias tecnológicas. La unificación de componentes de un mismo material permite simplificar su construcción y limitar peso. También se ha trabajado en diferentes combinaciones para asegurar el mejor comportamiento del motor. Así, tenemos los “biturbos” (a bajas revoluciones funciona solo un turbocompresor pequeño, pues su respuesta es más rápida, y el grande funciona a altas revoluciones), el “biturbo en paralelo” o “twin turbo”, el “turbocompresor asimétrico”, el “biturbo secuencial”, entre otros.