Mitsubishi Motors presentó recientemente un modelo seccionado de su campeón mundial de rallyes, el Lancer Evolution IX. Es una sorprendente muestra de precisión de ingeniería. El compartimento del motor expuesto revela cada perno y carcasa. Pero una pieza destaca por su forma distintiva. Se parece notablemente a una concha marina.
¿A qué parte de un sistema turbo se le suele llamar caracol?
La respuesta está en la carcasa del compresor del turbocompresor. En concreto, la carcasa en forma de espiral que rodea la rueda del compresor se gana el sobrenombre de “caracol” debido a su diseño en espiral. Esta geometría no es sólo para la apariencia. Guía eficientemente el aire presurizado hacia el colector de admisión del motor.
Si bien el Mitsubishi Lancer Evolution IX es una leyenda por derecho propio, el debate a menudo gira en torno al Nissan GT-R. El GT-R utiliza un sofisticado sistema biturbo. Ambas configuraciones se basan en la inducción forzada para aumentar la potencia. Sin embargo, la señal visual de la carcasa del compresor en forma de caracol sigue siendo un hilo conductor en la ingeniería japonesa de alto rendimiento.
El término “caracol” describe específicamente la carcasa del compresor en forma de espiral que se encuentra en muchos turbocompresores.
Comprender esta terminología ayuda a los entusiastas a identificar componentes durante el mantenimiento o la modificación. La rueda del compresor del interior gira a velocidades increíbles. La carcasa que lo rodea dirige ese flujo de aire. Sin esta forma de “caracol”, la eficiencia disminuiría significativamente.
La elección de Mitsubishi de mostrar el Lancer Evolution IX en forma recortada resalta esta mecánica interna. Permite a los fanáticos ver más allá de las líneas exteriores. Pueden observar cómo el turbocompresor se integra con el resto del tren motriz. El diseño biturbo del Nissan GT-R logra resultados similares a través de un enfoque arquitectónico diferente. Ambos métodos demuestran que la inducción forzada sigue siendo una estrategia clave en el rendimiento del automóvil.
El apodo se mantiene porque es fácil de visualizar. Ves la espiral. Recuerdas el nombre. Es un pequeño detalle con un gran impacto en cómo respira el motor.
La geometría dentro de un turbocompresor no es sólo una bonita ingeniería. Es una lucha cuidadosamente equilibrada contra la entropía.
Mira el diagrama. Ves la carcasa, la rueda de la turbina, la rueda del compresor. Giran sobre un solo eje. El aire ingresa al lado de la turbina desde el escape. La energía térmica hace girar esa rueda. Ese mismo eje impulsa el compresor en el lado de admisión. El aire frío es aspirado. Las aspas del compresor lo hacen girar en un espacio reducido. La presión aumenta. La densidad aumenta.
Esto no es magia. Es termodinámica con una fecha límite.
El ahorro de peso es importante aquí. ¿Agregar un sobrealimentador? Estás atornillando engranajes, correas y un bloque pesado a la parte delantera del motor. La energía va a la unidad de accesorios. Pierdes caballos de fuerza para mover el sobrealimentador. El turbo utiliza energía desperdiciada. Los gases de escape saldrían igualmente por el tubo de escape. Captas algo de ese flujo. Lo redireccionas. El motor genera más potencia de forma gratuita. Principalmente.
Hay un retraso. Siempre retrasado. El turbo necesita contrapresión para girar. Cuando pisas el acelerador, pasa una fracción de segundo antes de que llegue el impulso. Los automóviles modernos utilizan turbinas de geometría variable (VGT) o asistencia eléctrica para reducir esa brecha. Pero la física permanece. La masa necesita moverse. Es necesario aumentar la presión.
Observa el flujo de aire.
Los gases de escape hacen girar la turbina. El eje se conecta al compresor. El compresor empuja aire hacia el colector de admisión. El intercooler enfría ese aire. El aire más frío es más denso. Más oxígeno significa que puedes quemar más combustible. Más combustible significa más potencia. El ciclo se repite.
Es sencillo. Hasta que no lo sea.
Los turbocompresores fuerzan más aire a la cámara de combustión. Más aire significa que puedes quemar más combustible. El resultado es una potencia significativamente mayor con una cilindrada más pequeña.
Mire el Nissan 300ZX Turbo en la siguiente imagen. No se trata solo de usar un compresor. Este motor utiliza dos turbocompresores para su configuración V-6.
Vea otra configuración legendaria de inducción forzada en la siguiente imagen.
Más turbos, más problemas
El motor de seis cilindros en línea 2JZ-GTE del Toyota Supra es legendario, pero solo funcionaba con dos turbos. Esa configuración funcionó para la deriva y las pistas de arrastre, pero no era la única forma de forzar el ingreso de aire a un motor. Mira la siguiente imagen.
El Bugatti Veyron no juega bien. Tiene cuatro turbocompresores. Cuatro.
Ese motor W16 genera 1.001 caballos de fuerza. Es un monstruo. Mucha gente se pregunta cómo se obtiene tanta potencia sin añadir inducción forzada. ¿Qué pasaría si tu coche no viniera con turbo?
Cambiar a una configuración de inducción forzada no es un escenario único para todos, pero la gama de plataformas compatibles es más amplia de lo que la mayoría de los amantes de los engranajes suponen. Tomemos como ejemplo el cupé rotativo Mazda RX-8. Su exclusivo motor de doble rotor requiere un enfoque personalizado. Los kits estándar disponibles en el mercado no aparecen por sí solos. Se trata de tuberías hechas a medida, fabricación de colectores personalizados y ajustes significativos para gestionar la dinámica de combustión de un motor rotativo. No es para los débiles de corazón.
Pero esa no es la única opción. Si utiliza un motor de combustión interna convencional, el panorama cambia. Puede encontrar kits universales o accesorios atornillados específicos para cada modelo, desde un Honda Civic Si hasta un Ford Mustang. El objetivo es siempre el mismo: introducir más aire en los cilindros. Más aire significa que puedes quemar más combustible. Más combustible significa más potencia. Física sencilla.
Sin embargo, el diablo está en los detalles. Un turbocompresor es esencialmente un compresor impulsado por gases de escape. Recicla la energía desperdiciada que de otro modo se escaparía por el tubo de escape. Pero también añade calor. Y presión. Y complejidad. Si no actualiza su sistema de enfriamiento, su motor se derretirá. Si no refuerzas las partes internas, los pistones explotarán. No se trata sólo de atornillar un bote brillante y dar por terminado el día.
“La inducción forzada convierte un automóvil de pasajeros en un cohete, pero también convierte un motor confiable en una bomba de tiempo si se hace mal”.
Antes de empezar a navegar por eBay o Amazon, es necesario comprender la mecánica. Un turbocompresor comprime el aire de admisión, aumentando su densidad. Esto permite que la unidad de control del motor (ECU) inyecte más combustible sin funcionar pobremente. El resultado es un aumento significativo en caballos de fuerza y torque. Pero hay un problema. Retraso.
El retraso del turbo es el retraso entre presionar el acelerador y el impulso. Los turbos más pequeños giran más rápido pero alcanzan un techo de potencia. Los turbos más grandes generan más potencia máxima, pero tardan una eternidad en activarse. Es una compensación. La mayoría de los kits del mercado de accesorios ofrecen un término medio. O puedes ir secuencialmente. O biturbo. Pero eso es adelantarnos a nosotros mismos.
Para el entusiasta promedio, un solo kit turbo es el punto ideal. Es asequible. Es confiable. Y es divertido. Pero debes consultar las leyes locales. En algunas jurisdicciones, modificar los equipos de emisiones es ilegal. La Agencia de Protección Ambiental (EPA) tiene pautas estrictas. California es particularmente agresiva. Si se encuentra en el Estado Dorado, será mejor que tenga un número de Orden Ejecutiva de CARB para cada parte. Sin excepciones.
El ejemplo del RX-8 destaca un nicho de mercado. Los motores rotativos tienen una eficiencia térmica baja en comparación con los motores de pistón. Son propensos a la acumulación de carbono. Agregar impulso exacerba estos problemas a menos que sea meticuloso con el mantenimiento. La calidad del combustible importa. El índice de octanaje es importante. El momento de la chispa importa. Un error y tendrás que reemplazar la carcasa del rotor deformada.
Para los motores de pistón, el proceso está más estandarizado. Necesitará un turbocompresor, una línea de alimentación de aceite, una línea de drenaje de aceite, un intercooler, una válvula de purga y un ajuste personalizado. El intercooler no es negociable. El aire caliente es menos denso. Necesita enfriar ese aire comprimido antes de que llegue al colector de admisión. Los intercoolers aire-aire son comunes en los tranvías. Aire-agua
