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COMO FUNCIONA UN TURBO-COMPRESOR

Turbos de geometría variable (VTG)

Los turbos convencionales tienen el inconveniente que a un regimen bajo del motor, la turbina apenas es impulsada por los gases de escape, debido a ello el motor se comporta como si fuera atmosférico. Una solución para esto fue utilizar un turbo de bajo soplado que empiece a comprimir el aire aspirado por el motor desde muy bajas revoluciones, pero esto tiene un inconveniente, y es que a altas revoluciones del motor el turbo de bajo soplado no tiene suficiente capacidad para comprimir todo el aire que necesita el motor, por lo tanto, la potencia que ganamos a bajas revoluciones la perdemos a altas revoluciones. Para solucionar este inconveniente se ha dotado al turbo de la capacidad de comprimir el aire eficazmente tanto a bajas como a altas revoluciones de lmotor, de aqui nacen por tanto los turbocompresores de geometría variable.

Funcionamiento

El turbo de Geometría Variable se diferencia del turbo convencional en la utilización de un plato o corona en el que van montados unos alabes móviles que pueden ser orientados simultaneamente a un ángulo determinado mediante la actuacion de una varilla y conjunto de palancas gobernadas por un depresor.

Para conseguir la máxima compresión del aire a bajo regimen deben cerrarse los alabes ya que disminuyendo la sección entre ellos, aumenta la velocidad de los gases de escape que inciden con mayor fuerza sobre las paletas del rodete de la turbina. Cuando el motor aumenta de regimen y aumenta la presión de soplado en el colector de admisión, la cápsula neumática lo detecta a través de un tubo conectado directamente al colector de admisión y lo transforma en un movimiento que empuja el sistema de mando de los alabes para que estos se muevan a una posición de apertura que hace disminuir la velocidad de los gases de escape.
Los alabes van insertados sobre una corona pudiendo regularse el vástago roscado de unión a la cápsula neumática para que los alabes abran antes ó después. Si los alabes están en apertura máxima, indica que hay una avería ya que la máxima inclinación la adoptan para la función de emergencia

El funcionamiento que hemos visto para el Turbo de geometria Variable es teórico ya que el control del depresor lo mismo que en los turbos convencionales mas modernos, se realiza mediante la gestión electrónica, que se encarga de regular la presión que llega a la cápsula manometrica en los turbos de geometria variable y a la válvula wastegate en los turbos convencionales, teniendo en cuenta otros factores como son la temperatura del aire de admisión, la presión atmosférica asi como las exigencias del conductor.

Las ventajas del turbocompresor de geometria variable vienen dadas por un funcionamiento mas progresivo del motor. A diferencia de los primeros motores dotados con turbocompresor convencional donde habia un gran salto de potencia de bajas revoluciones a altas, el comportamiento ha dejado de ser brusco para conseguir una curva de potencia muy progresiva con gran cantidad de par desde muy pocas vueltas y mantenidolo durante una amplia zona del numero de revoluciones del motor.

El inconveniente que presenta este sistema es su mayor complejidad, y por tanto, precio con respecto a un turbocompresor convencional. Así como el sistema de engrase que necesita usar aceites de mayor calidad y cambios mas frecuentes.
Hasta ahora, el turbocompresor de geometria varible sólo se puede utilizar en motores Diesel, ya que en los de gasolina la temperatura de los gases de escape es demasiado alta para admitir sistemas como éstos.

Gestión electrónica de la presión del turbo

Con la utilización de la gestión electrónica tanto en los motores de gasolina como en los Diesel, la regulación del control de la presión del turbo ya no se deja en manos de una válvula de accionamiento mecánico como es la válvula wastegate, que esta sometida a altas temperaturas y sus componentes sufren deformaciones y desgastes que influyen en un mal control de la presión del turbo-

Las características principales de este sistema son:

- Permite sobrepasar el valor máximo de la presión del turbo.
- Tiene corte de inyección a altas revoluciones.
- Proporciona una buena respuesta al acelerador en todo el margen de revoluciones.
- La velocidad del turbocompresor puede subir hasta las 110.000 r.p.m..

La electroválvula de control: se comporta como una llave de paso que deja pasar mas o menos presión hacia la válvula wastegate. Esta gobernada por la ECU (unidad de control) que mediante impulsos eléctricos provoca su apertura o cierre. Cuando el motor gira a bajas y medias revoluciones, la electrovalvula de control deja pasar la presión que hay en el colector de admisión directamente hacia la válvula wastegate, cuya membrana es empujada provocando su apertura, pero esto no se producirá hasta que la presión de soplado del turbo sea suficiente para vencer la fuerza del muelle. Cuando las revoluciones del motor son altas la presión que le llega a la válvula wastegate es muy alta, suficiente para vencer la fuerza de su muelle y abrir la válvula para derivar los gases de escape. Cuando la ECU considera que la presión en el colector de admisión puede sobrepasar los margenes de funcionamiento normales, bien por circular en altitud, alta temperatura ambiente o por una solicitud del conductor de altas prestaciones (aceleraciones fuertes), sin que esto ponga en riesgo el buen funcionamiento del motor, la ECU puede modificar el valor de la presión turbo que llega a la válvula wastegate, cortando el paso de la presión mediante la electroválvula de control, aumentando la presión de soplado del turbo.