Qué es el turbo de un coche y cuándo se activa

Hace unas décadas, el coche que tenía turbo solía tener un rótulo que lo indicaba bien clarito. Desde hace apenas unos años, prácticamente cualquier coche nuevo que te dé por mirar, lo tiene también. Sin embargo, es un elemento tan común, que apenas se le da la publicidad que se merece.

El turbocompresor, que es ese su término completo, es un sistema de potenciación. Concretamente, el más usado de todos. Sin adelantar demasiados detalles, su función no es otra que poder sacar de un propulsor mayor potencia. Antaño, el turbo se usaba principalmente en coches de carácter deportivo. En la actualidad, el turbo le ha dado la vuelta a la tortilla. Se usa para potenciar, sí. Pero los fabricantes lo están empleando principalmente para reducir consumos y minimizar las emisiones.

¿Quieres saber lo que te están vendiendo cuando vayas a un concesionario a comprar un coche nuevo? ¿Necesitas saber qué ventaja tiene y cómo se conduce un coche con turbo? Simplemente, quédate y te lo contamos como siempre: de forma sencilla y muy amena.

Comprendiendo el motor atmosférico¿Qué es un turbo?¿Qué partes tiene el turbo?TurbinaCompresorCaracolasIntercooler¿Qué tipos de turbo existen?Turbo simpleTwin turboTurbo de geometría variableTurbo twin scrollTurbo twin scroll variableTurbo eléctrico¿Cómo funciona el turbo? ¿Cuándo entra en funcionamiento?¿Cuánta potencia se gana con un turbo?

Comprendiendo el motor atmosférico

Para entender lo que hace el turbo y su funcionamiento, tenemos que poner la vista un poco más atrás. Hay que comprender bien cómo funciona la admisión de un coche que no lleva turbocompresor. Será breve.

Un motor de combustión funciona siempre con un combustible (gasolina, diésel, alcohol, GLP…) y aire. El aire es el que contiene el oxígeno necesario para producir la propia combustión.

En un motor normal, el aire entra a través de la admisión exactamente igual que como respiramos los humanos, ayudados por la presión de la propia atmósfera. Normalmente, decimos que estos motores no tienen ningún tipo de potenciación, y nos referimos a ellos como «motores atmosféricos».

Los motores atmosféricos tienen numerosas ventajas, pero su principal inconveniente es que tienen ciertas barreras para poder generar más potencia. Al fin y al cabo, el aire de la atmósfera tiene la densidad que tiene, y el motor no tiene herramientas para poder aumentar ese caudal.

¿Qué es un turbo?

El turbocompresor no es más que un dispositivo capaz de meter aire a presión dentro de los cilindros del motor. Al meter aire comprimido, en el mismo volumen habrá más oxígeno. Como éste actúa de comburente, podrá quemar más combustible.

Como veníamos diciendo, la idea con la que se equipa un turbo en un motor es la de obtener más potencia. Sin embargo, al mismo tiempo que este componente ha ido evolucionando, también ha cambiado su forma de ser aplicado:

En sus inicios en la automoción, el turbo solo se equipaba en motores de gasolina de alto rendimiento.Desde finales de los 90, prácticamente todos los motores diésel comenzaron a equiparlo. El diseño de los motores diésel, duros y pesados, exigía cilindradas grandes, pero desarrollaban muy poca potencia. El turbo fue la clave para que estos motores triunfaran, dotando a estos propulsores de más potencia y manteniendo su bajo consumo.En la actualidad, el turbocompresor ya se usa en casi todos los motores nuevos de gasolina. Gracias a él, los fabricantes han podido reducir las cilindradas —o incluso quitar cilindros—. Así, con un motor pequeño, se consigue una potencia decente con un bajo consumo y unas emisiones que pasan las homologaciones.

La otra gran baza del turbocompresor es que permite optimizar las curvas de par y potencia del motor. Al existir una gestión electrónica de la admisión, la centralita del coche puede optimizar mucho mejor la entrada de combustible. El resultado es bastante interesante, pues se consiguen rangos amplios de revoluciones en los que estos motores van a responder con una entrega más sostenida de par (en el caso de los diésel) o de potencia y par (en el caso particular de los propulsores de gasolina).

¿Qué partes tiene el turbo?

Como su propio nombre indica, el turbocompresor es la unión de una turbina y un compresor. Y esto es bastante interesante recalcarlo, puesto que hay diferencias notables entre un vehículo con turbocompresor y otro que simplemente hace uso de un compresor. Cada elemento principal de este sistema hace el siguiente trabajo en el conjunto:

Turbina

La turbina es el componente del turbocompresor que inicia el sistema. Se trata de un eje que se acciona muy ingeniosamente con los gases de escape del propio motor.

La turbina se encuentra dentro de la caracola de escape. Con los gases, gira a decenas o incluso cientos de miles de revoluciones por minuto. El movimiento de la turbina permite accionar el compresor, como veremos más adelante.

Compresor

El compresor no tiene tanto misterio. Si has inflado alguna vez una colchoneta, ya puedes hacerte una idea de su funcionamiento. Este elemento, al estar conectado a la turbina, lo que hace es comprimir el aire que viene de fuera para posteriormente introducirlo en el motor.

Cuanta más capacidad de compresión tenga este elemento, más aire —y, por tanto, oxígeno—, puede entrar al motor. Eso, como decíamos antes, se traduce en más capacidad para quemar más combustible.

Caracolas

Son las cubiertas en espiral que rodean tanto la turbina como el compresor. Este elemento tiene dos partes:

Caracola de escape: recibe los gases de escape del motor. Los gases hacen girar la turbina, lo que a su vez acciona el compresor en el otro lado.Caracola de admisión o caracola fría: es la que aspira aire fresco del exterior (y, por tanto, cargado de oxígeno) y lo dirige al compresor.

Intercooler

Ya te hablamos anteriormente sobre qué es el intercooler del coche y cómo funciona. Aquí simplemente daremos unas pinceladas sencillas para que te comprendas el contexto.

El aire se calienta al ser comprimido, y eso no es bueno para el motor. La tarea del intercooler no es otra que enfriarlo antes de introducirlo a los cilindros, consiguiendo una mejor eficiencia en la combustión.

¿Qué tipos de turbo existen?

No existe un único tipo de diseño de turbo. En función del coche, las prestaciones que se quieran conseguir y la tarea a realizar, se pueden utilizar de un tipo u otro.

Potenciar un motor con un turbo no es tan sencillo. El turbo, como decíamos, se acciona con los gases de escape. Y un motor no genera muchos gases de escape cuando gira a pocas revoluciones. Aparentemente, cuando más vamos a necesitar el turbo, es cuando menos puede ayudarnos. De ahí que existan distintos tipos de turbocompresores que pueden ser más o menos adecuados para cada tipo de coche. Los más usados e interesantes son los siguientes:

Turbo simple

Los coches modernos más sencillos utilizan turbocompresores básicos. Son relativamente económicos y no tan complejos. En las líneas anteriores ya te hemos explicado su funcionamiento, aunque no nos hemos detenido en sus desventajas.

El turbo simple tiene un rango efectivo de revoluciones bastante estrecho. Los fabricantes tienen que decidir el tamaño y el diseño del componente para optimizar su funcionamiento a bajas o a altas vueltas. Además, en términos generales, tardan un poco en entrar en acción, lo que se conoce como retardo o turbo lag.

Los otros diseños que vamos a ver a continuación están pensados precisamente para arreglar estos inconvenientes.

Twin turbo

Esta es una aplicación que se usa en coches de alto rendimiento. Aunque son mucho más complejos, tienen dos aplicaciones clave:

Paralelo: se usan dos turbos idénticos, y se instalan en motores en «V». Cada uno de los turbos alimenta a una bancada de cilindros.Secuencial: es una solución ingeniosa cuando se tiene un motor grande y se quiere suprimir el retardo del turbo. Primero, se usa un turbo pequeño que entra en funcionamiento muy pronto, a bajas revoluciones. Luego, el grande se encarga de maximizar la potencia cuando se circula a un régimen más alto de vueltas. Todo ventajas.

Turbo de geometría variable

En lugar de usar dos turbos, que es más caro y complejo de implementar, muchos fabricantes se decantan los por turbos de geometría variable (que se conocen como VGT). En ellos, los álabes de dentro del sistema cambian su convergencia en función de las revoluciones del motor.

Estos mecanismos no son baratos, pero sí muy efectivos. El retardo se reduce sustancialmente y se consigue buena respuesta en prácticamente todo el rango de revoluciones. Estos dispositivos se utilizan mucho en los motores diésel del Grupo Volkswagen y funcionan muy bien, aunque se desgastan más que otras alternativas.

Turbo twin scroll

Este otro peculiar diseño lo usa bastante BMW con una tecnología que firma como «TwinPower Turbo». Consiste en dividir el colector de escape en dos conductos. La idea es que la contrapresión del sistema de escape no entorpezca el propio mecanismo.

Gracias a este diseño, se logra también que el motor tenga buena respuesta a bajas vueltas.

Turbo twin scroll variable

Es una evolución del twin scroll que desarrolló hace unos años BorgWarner, que es uno de los fabricantes de turbocompresores más importantes del mundo.

Este sistema combina los puntos fuertes de los turbos de geometría variable con el twin scroll. El diseño parte de un twin scroll con una válvula que permite redirigir los gases de escape. Así, el flujo de gases se puede optimizar, ya sea llevándolo a un solo scroll o dividiéndolo. Para vehículos de gasolina, este sistema es mucho más efectivo que el modelo de geometría variable, pues hay más rango de revoluciones que cubrir con el turbocompresor.

Turbo eléctrico

Que sean los gases de escape los que muevan el turbo no significa que los coches con turbo contaminen más. Sin embargo, si las normativas de emisiones se endurecen más, todavía hay una alternativa adicional.

El turbo eléctrico no es más que un sistema que consigue el mismo fin, pero sin necesidad de usar los gases de escape. Gracias a un motor eléctrico, se puede hacer girar la turbina para activar el compresor. El retardo se eliminaría, aunque dependería de un sistema eléctrico que también consume energía. En cualquier caso, es un sistema que se puede adoptar próximamente en coches híbridos.

¿Cómo funciona el turbo? ¿Cuándo entra en funcionamiento?

El funcionamiento del propio turbocompresor es bastante ingenioso. Cuando el motor gira a ritmos lentos, los gases de escape no van a tener suficiente fuerza como para mover rápidamente la turbina e introducir mucho aire a través del compresor. Por tanto, podríamos decir que a esas revoluciones, funcionan casi como un motor atmosférico.

Cuando necesitamos más potencia, lo que hacemos es pisar más el acelerador. Eso deja entrar más mezcla de combustible a los cilindros. Obviamente, se producen como resultado más gases de escape, que hacen girar a la turbina. Como consecuencia, entra más aire comprimido al motor, como una pescadilla que se muerde la cola.

Los desarrollos de la propia caja de cambios de los coches con turbocompresor también se optimizan para que sean eficientes. La idea es que, al cambiar de marcha, las revoluciones caigan hasta un régimen en el que se sigan produciendo suficientes gases de escape como para que el sistema se siga retroalimentando. De nada serviría subir de marcha y que el coche se nos viniera completamente abajo en plena aceleración.

¿Cuánta potencia se gana con un turbo?

La potencia que puede ganar un motor al implementar un turbocompresor depende de una infinidad de factores. Lo normal es hacer la comparación en el motor base, es decir, medir la diferencia respecto al mismo motor si fuera atmosférico.

Los fabricantes hablan normalmente de ganancias de potencia por encima del 30%, aunque no deja de ser una cifra orientativa. No obstante, todo depende de múltiples factores:

Turbo pequeño vs. turbo grande: el pequeño responde bien a bajas vueltas. El grande, todo lo contrario. En coches pequeños para uso más urbano, lo ideal es lo primero. Para vehículos destinados a la carretera, es óptimo lo segundo, pero tienen mucho más lag.Diseño mecánico: todo motor tiene unas limitaciones. Si nos pasamos introduciendo presión, esa presión acabará saliendo por algún lado. Se puede meter tanta presión como aguante la mecánica. Eso sí, ningún fabricante va a venderte un coche que exprima el motor al máximo. La fiabilidad siempre es prioritaria.Gestión electrónica: muy ligada a esto último que acabamos de mencionar. La gestión electrónica del motor está hecha para garantizar la vida útil del propulsor. Tocando los valores —es decir, reprogramando la centralita—, casi siempre se puede sacar potencia extra. ¿Es recomendable? Idealmente, no.Especificaciones del turbocompresor: hay turbos más capaces que otros. Hay turbos muy potentes que trabajan con presiones altísimas. Sin embargo, se requiere un motor reforzado para que aguante dicha presión.Sistema de escape: al ser una pieza clave del esquema, también puede facilitar o entorpecer la llegada de los gases al turbocompresor.Otros elementos: como puede ser el intercooler, también pueden tener cierta importancia en el conjunto y en la ganancia total de potencia.

Ya que hemos mencionado las «repro» en este epígrafe, te invitamos a que leas esta guía que ya publicamos sobre qué pasa si reprogramas el coche y para qué sirve el procedimiento. Es un artículo que está estrechamente relacionado con este tema del turbo.

Ahora que has leído todas estas líneas, seguro que comprendes por qué se suele decir que los motores atmosféricos son menos problemáticos. A propósito de esto último, en este artículo que te dejamos para finalizar, hablamos detenidamente de los motores de gasolina más fiables.

El artículo Qué es el turbo de un coche y cuándo se activa fue publicado originalmente en Urban Tecno.