Los turbocompresores son la solución a la falta de potencia de un motor. Un propulsor turboalimentado puede ofrecer un mayor nivel de caballos y par que uno de aspiración natural con la mitad de cilindrada. Pero también son elementos complejos con un funcionamiento muy peculiar y algunos inconvenientes que se han ido solucionando a medida que han ido evolucionando. Una de estas soluciones son los turbos de geometría variable, cuyo funcionamiento podrás ver en el vídeo que ilustra estas líneas.
El vídeo es cortesía de KF Turbo, quien lo compartió en su perfil de Instagram. En él podemos ver un turbocompresor de geometría variable de paletas móviles ubicadas alrededor de la turbina de escape, con un ángulo controlado por un actuador. Existen otros diseños que mueven las paletas hacia arriba o hacia abajo, aunque el más común en los motores de automóviles es el que puedes ver en el vídeo.
¿Cómo funcionan los turbos de geometría variable?
Para entender cómo funcionan los turbos de geometría variables es preciso conocer un par de conceptos antes. El primero es el denominado umbral de refuerzo o umbral de boost. Es el punto a partir del cual el motor funciona a suficientes revoluciones como para generar gases de escape suficientes que accionen la turbina del compresor. El otro término es turbo lag. En este caso, hablamos del tiempo que necesita un turbocompresor para generar presión de soplado. Este efecto es más acusado cuanto más grande sea el turbo.
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El turbo de geometría variable está diseñado para superar estas dos dificultades. Al añadir las paletas se altera funcionalmente la geometría del sistema de turbina. Cuando el motor gira a bajas revoluciones, las paletas permanecen cerradas, restringiendo el flujo de gases de escape. Esto aumenta la velocidad del flujo, ayudando a que los gases aceleren la turbina más rápidamente.
Sin embargo, a mayores revoluciones, las paletas se abren para no penalizar la potencia que puede generar el turbo. Así, se facilita un mayor flujo de gases y se evita una restricción que aumentaría la contrapresión y reduciría la presión.
Aunque son términos técnicos, un turbo de geometría variable abre o cierra las paletas en función de las revoluciones del motor para facilitar o restringir el flujo de los gases de escape que hacen girar la turbina. Así, se reduce el turbo lag y se obtiene un mejor rendimiento a diferentes regímenes de revoluciones, lo que permite disponer de mayor potencia a menores rpm.
Si te defiendes con el inglés, aquí te dejo también un vídeo de Engineering Explained con una explicación más completa del funcionamiento de este componente: