Turbo, más potencia con motor más pequeño.

Crédito: Jan Barkman para Pixabay

En el mercado automotor actual es creciente la tendencia a encontrar oferta de modelos con la característica de estar equipados con una motorización turbo. Vehículos en prácticamente todos los segmentos del mercado ofrecen esta posibilidad, que brinda un mejor desempeño, una mejor sensación de conducción y también es una fortaleza en temas de consumo de combustible y menores emisiones de gases al medio ambiente.

El motor convencional atmosférico toma aire del exterior para llevarlo al colector de admisión y allí introducirlo en la cámara de combustión para generar la mezcla de aire y combustible que se enciende con la chispa generada por la bujía en la carrera ascendente de los cilindros y generar la explosión que desencadena el movimiento de pistones, bielas y cigüeñal para transmitirlo finalmente a las ruedas y dar avance al vehículo.

El motor equipado con un sistema de turbo no solo utiliza el aire que “chupa” del medio ambiente. Además, utiliza una ayuda adicional con los gases de escape que se generan tras el proceso de combustión para propiciar un mayor flujo de aire para la mezcla.

El sistema tiene dos componentes principales, una turbina y un compresor.  Cuando se presente la combustión se generan los gases que en el motor atmosférico convencional circularían por el sistema de escape para su expulsión. Pero en un vehículo con motorización turbo estos gases de escape recirculan a través del turbo haciendo girar esa turbina que en su movimiento genera una cantidad de aire adicional con una velocidad y una presión mucho mayor y que es llevado al sistema colector de admisión en el motor. Así se enriquece la mezcla de aire que llega hasta la cámara de combustión y se obtiene un mayor rendimiento en la entrega de potencia y par motor.

El sistema de turbo compensa la pérdida que tiene un motor convencional en el ingreso de aire a la cámara por el rozamiento de conductores y colectores en el motor con la generación de ese mayor volumen de aire que produce.

 El desarrollo de sistemas turbo en los motores ha permitido que los fabricantes automotrices puedan presentar al mercado alternativas de vehículos con motores de bajo cubicaje y menor peso,  pero con desarrollos de potencia que en motores convencionales solo podrían ser posibles con bloques de 2 litros en adelante.

Menos combustible y menos emisiones

Los motores que tienen un sistema de turbo son máquinas que generan un menor consumo de combustible. Al comparar estos motores y la potencia que generan con los aquellos motores atmosféricos convencionales de mayor cilindrada e igual potencia se encuentra que el motor turbo puede propiciar un ahorro aproximado de un 15% a 20% en consumo de combustible.

Y ese menor consumo de combustible es también una ventaja al entregar menos emisiones al medio ambiente. De manera adicional se debe revolucionar menos para lograr la potencia y el torque adecuado, otro factor que genera un menor consumo de combustible y por lo tanto menores emisiones.

Mantenimiento básico

El buen estado y la vida útil del turbo del vehículo dependen del cuidado al que se someta.

Y uno de los principales factores para su buena conservación en el tiempo es la lubricación. Por eso la primera recomendación es seguir la recomendación del fabricante en cuanto al tipo de aceite que debe usarse en el carro a fin de propiciar las condiciones óptimas para lubricar el sistema.

Ya en materia de manejo es importante no realizar maniobras de aceleración brusca en frío, cuando el motor no ha alcanzado la temperatura ideal para que todo el sistema se encuentre bien lubricado.

Tampoco es aconsejable hacer subir las revoluciones de manera exagerada con el motor en posición de ralentí.

Y una ultima, use gasolina Extra si el vehículo la requiere. No usarlo significaría graves daños al motor en el mediano plazo.

Los inyectores y su papel en la combustión

En recientes semanas hablábamos en este espacio del proceso de combustión que se da en el motor y que desencadena los movimientos en pistones y cigüeñal para dar movimiento al vehículo.

Pues este proceso no sería en absoluto posible si a la cámara de combustión no llega la cantidad correcta de combustible para que reaccione en la mezcla con el aire y, ante la chispa de la bujía o la compresión en el motor diésel, se encienda y haga explosión.  Y para que este combustible llegue en el momento correcto y la cantidad precisa, en los vehículos modernos es fundamental el trabajo de los inyectores.

Estos elementos tienen la tarea de entregar en cada cilindro la cantidad precisa de combustible en un momento determinado de la carrera del pistón, para alimentar la mezcla y generar la combustión. Esta entrega de combustible tiene dos condiciones. La primera es que debe llegar lo más pulverizado posible, es decir las gotas deben ser muy finas para que así mucha más superficie del combustible pueda mezclarse con el aire (oxígeno) que llega al cilindro y la combustión sea más eficaz. La segunda característica de esta labor es que debe hacerse en el momento correcto de los ciclos de combustión.

Los inyectores funcionan como una especie de electroválvulas y están en capacidad de abrirse y cerrarse cientos de veces, accionados por un pulso eléctrico,  durante cada ciclo llevando ese combustible pulverizado bien sea al conducto de admisión o a la cámara de pre combustión, dependiendo si se trata de un sistema de inyección directa o un sistema de inyección indirecta.

En el desarrollo de este elemento los primeros inyectores eran mecánicos, característicos de los vehículos diésel especialmente, y que paulatinamente fueron reemplazados en estos autos por el sistema de de riel común (common rail). Luego surgieron los inyectores electrónicos que están dotados de sensores que envían información a la unidad de control el computador del carro y este así puede determinar el momento de apertura la cantidad de combustible y el nivel de presión para que pueda ser lo más fino posible cuando es inyectado a la cámara. Con este avance la inyección se popularizó tanto en autos a diésel como carros a gasolina.

Directa e indirecta

Por su parte en cuanto al sistema o forma como el combustible llega a la cámara de combustión existen dos sistemas de inyección que ya habíamos mencionado un poco antes, y aquí lo explicamos de manera sencilla:

La inyección indirecta: con este sistema el combustible es entregado fuera de la cámara de combustión, en el múltiple de admisión, y el combustible ingresa a la cámara tras mezclarse con el aire.

Con la inyección indirecta el nivel de emisiones es menor, la construcción del motor es más económica para el fabricante, y es menos exigente el proceso y los tiempos de limpieza de los inyectores al estar alejados de la cámara de combustión.

Pero este sistema también presenta algunos inconvenientes, por ejemplo, el funcionamiento del motor es un poco menos estable, el arranque en frío es más difícil, la entrega de combustible no es tan precisa, y se da un mayor consumo de combustible.

La inyección directa: el combustible llega directamente a la cámara con la presión y el nivel de pulverización adecuado para hacer eficiente el encendido de la mezcla.

En el caso de la inyección directa se presenta un menor nivel de consumo de combustible. Es posible desarrollar motores con un mayor nivel de compresión. El arranque en frío es más fácil. El motor en los regímenes bajos funciona con mayor estabilidad.

Entre sus desventajas se encuentran un mayor nivel de emisiones y por tanto el diseño del motor conlleva también la incorporación de sistemas y piezas que contrarresten esta situación para evitar esa expulsión de gases al ambiente, de manera relacionada con lo anterior se presentan mayores costos en la fabricación del bloque motor, también el sistema exige que la limpieza de los inyectores para que su funcionamiento sea óptimo sea mucho más frecuente.

Prevención en el manejo diario

Tanquee el vehiculo en estaciones que sumnisitren combustible confiable. El inadecuado filtrado y mantenimiento de los equipos encargados del tanqueo pueden permitir un alto nivel de impuerezas que pueden terminar en el tanque de su vehiculo.

Utilice aditivos para la limpieza de los inyectores con periodicidad o verifique que el combustible que usa tenga en su paquete de aditivos uno que cumpla con esta función.

Nunca utilice la reserva de combustible. Esta tiene impurezas que van asentándose en el tanque y pueden llegar a los inyectores. Tanque nuevamente cuando este a punto de llegar al nivel de reserva.

Realizar el cambio de filtro de combustible en los intervalos de tiempo señalados por el fabricante y por elementos de calidad probada.

Cuando sea necesario limpiar los inyectores, acudir a expertos en el tema que cuentan con la pericia y los elementos necesarios para cumplir bien con esta delicada tarea.

EXTRA O CORRIENTE?

Una de las mayores inquietudes de los propietarios de vehículos está relacionada con el uso del tipo de combustible adecuado,  ¿con qué gasolina debe tanquear su carro con el fin de lograr el mejor comportamiento en ruta?

Antes de entrar en detalle,  cabe recordar que en Colombia se ofrecen dos tipos de gasolina: las denominadas gasolina corriente y gasolina extra. ¿Qué las diferencia? Básicamente la diferencia entre ambas está dada por su octanaje. Este es un indicador que permite saber cuál es la resistencia de cada uno de estos tipos de combustible a la compresión para iniciar el proceso de explosión o combustión en la cámara.

La gasolina corriente que se ofrece en Colombia tiene hoy día 85 octanos.  En tanto que la gasolina extra alcanza los 92 octanos. En términos prácticos,  el combustible de menor octanaje encenderá  o hará combustión de manera más fácil al necesitar una menor temperatura que el combustible con el número de octanos más alto.  Y estas temperaturas se alcanzan con el grado de compresión de la mezcla aire y combustible que logra generar el pistón dentro de la cámara.

Una de las herramientas más sencillas,  entonces,  para conocer que tipo de gasolina usa su carro está en la ficha técnica del vehículo.  En este documento encontrará el dato de la relación de compresión. Esta es una medida que indica cuántas veces se comprime una unidad de aire en la cámara de combustión.  Si la ficha técnica muestra una relación de compresión  (r/c) de 9.5: 1 o mayor a esta cifra,  el vehículo deberá usar gasolina extra para lograr un buen proceso de combustión y una mejor operación y eficiencia y por lo tanto un consumo adecuado y eliminar los riesgos de daño en los pistones por el llamado cascabeleo o detonación anticipada.

Los fabricantes de motores han buscado desde siempre aumentar la relación de compresión (r/c) con la que diseñan sus motores.  La razón radica en que entre mas alta sea, mayor es la eficiencia en el proceso de convertir la gasolina en potencia del motor.  Sin embargo la limitante ha sido, como ya la mencionamos, la explosión descontrolada del combustible dentro de las cámaras, dando el conocido cascabeleo, que disminuye la potencia del motor y produce daños severos a este en el mediano plazo.  La adición de aditivos en las petroleras (gasolina extra) o por parte de los propietarios han permitido el aumento del octanaje que los fabricantes han buscado.

Nuevas tecnologías han aparecido en los últimos años, que permiten el uso de gasolinas corrientes  en motores con altísimas relaciones de compresión (MAZDA con r/c 13:1),  logrando muy buenos indicadores de consumo de combustible y potencias muy altas y con un combustible hasta un 30% más barato.   Su secreto es el uso de la electrónica para controlar el ingreso de combustible a las cámaras de compresión del motor, haciéndolo de forma gradual y en el momento requerido para que la mezcla de aire combustible solo se encienda por la chispa de la bujía y no antes por efecto de la compresión alta del motor.

Cuando esta relación de compresión esté por debajo de ese indicador es posible la utilización de la denominada gasolina corriente. Es un mito creer que al tanquear con gasolina extra un vehículo con un motor diseñado para el uso de gasolina corriente este tendrá mayor potencia y funcionará mejor. No es así.

En la actualidad la tecnología de los motores ha permitido reducir su tamaño y cilindrada,  pero alcanzado potencias mucho mayores.  Esto de la mano de elementos como el turbo o el supercargador.  Si su carro hace parte de esta tendencia tenga en cuenta que siempre deberá trabajar con gasolina extra dada la relación de comprensión que alcanza por el uso de estos elementos que ingresan aire adicional a presión a la mezcla.

La altura sobre el nivel del mar a la que se encuentre la ciudad por la que circula el vehículo también puede ser un elemento para definir el tipo de combustible gasolina a utilizar.  Por lo general en ciudades ubicadas por encima de los 1.500 metros sobre el nivel del mar,  es posible utilizar gasolina corriente en los vehículos,  incluso en aquellos diseñados con una relación de compresión superior a 9.5: 1 y que en otras circunstancias deberían usar gasolina extra.  Esto debido a que a mayor altura se registra una menor presión atmosférica.

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