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Página 4 de 5 Turbina del turbocompresor El tamaño, y forma y orientación de las aspas de la turbina es esencial para el correcto funcionamiento del turbocompresor. La velocidad que alcance el turbo es directamente proporcional a la superficie de las aspas de la turbina que choca contra los gases de escape, y la forma y orientación afectarán la fuerza del empuje. Esto también afectará el llamado "retraso" del motor o lag (ver siguiente punto). El diseño correcto de la turbina permitirá optimizar la velocidad del motor a la cual entra en funcionamiento el turbocompresor, y de esta manera minimizar el lag. Si la turbina es muy grande y pesada, otorgará un gran incremento en potencia al motor, pero requerirá que el motor vaya a una velocidad muy alta para que comience a funcionar. Una turbina muy liviana y pequeña entrará a funcionar a una velocidad de motor relativamente baja, pero la potencia adicional que podrá otorgar al motor será mínima. Retraso o "lag" Este término se refiere al tiempo que se tarda la turbina del turbo en llegar a la velocidad requerida para comenzar a mandar aire comprimido a los cilindros del motor. Usualmente, existe una velocidad del motor mínima a la cual entra a funcionar el turbo, momento en el cual se siente un gran "empuje", el efecto de la potencia adicional otorgada por el turbocompresor. El "lag" o retraso es importante, porque un motor turbo sin retraso responderá más rápido que uno equivalente con retraso. Además, demasiado lag le resta el sentimiento "deportivo" a un vehículo, ya que el motor tardará más tiempo en responder a los deseos del conductor. Esto es afectado directamente por el tamaño de la turbina, tal como fue explicado en el punto anterior.
Variaciones de turbocompresores y Sistemas Múltiples A pesar de que uso en vehículos es relativamente reciente, los turbocompresores y supercargadores han sido utilizados extensamente en motores de avión y trenes desde antes de la Segunda Guerra Mundial. Su uso principal era para lograr que volaran más alto, donde hay menor presión del aire, con la misma potencia que a menores alturas. Aunque se prefería utilizar supercargadores, ya que requerían menos modificaciones a los aviones, también se utilizaron turbocompresores en algunos casos. En la actualidad, la mayoría de motores de avión no tienen compresión de ningún tipo. Existen también lo que se llama turbocompresores de geometría variable. En estos, las aspas de la turbina cambian dinámicamente, para lograr optimizar la mayor compresión posible, utilizando los gases de escape que están disponibles en ese momento, lo cual disminuye el lag, y hace más eficiente el motor. Sin embargo, estos sufren de varias desventajas, por lo que actualmente, muy pocos fabricantes de carros los utilizan en sus modelos de producción. Existen maneras de aumentar aún más la potencia de un motor, instalando sistemas múltiples de turbocompresores, como se detalla a continuación: - turbocompresores secuenciales: Usualmente utilizan dos turbocompresores del mismo tamaño, activando el segundo cuando el primero ya está funcionando. Esto permite un mayor incremento de potencia a altas velocidades, evitando las desventajas en el "lag" de tener solo una turbina grande.
- Twin-turbos o bi-turbo: Al igual que el anterior, consta de dos turbos del mismo tamaño, con la diferencia que siempre se mantienen activos ambos. Es un diseño más sencillo, que otorga la mayoría de los beneficios del anterior.
- Turbo compuesto: En ese tipo, se utilizan dos turbocompresores, uno pequeño y uno grande, donde el aire comprimido del turbo grande ingresa a la turbina del turbo pequeño. La tubería de loss gases de escape se configura de tal manera que empujan primero la turbina pequeña, y posteriormente la grande. Esta configuración permite grandes aumentos en compresión, de hasta 200psi, y otorga grandes aumentos de potencia. Se utiliza principalmente en motores diesel grandes.
 Motores Diesel y turbocompresores Los motores diesel se prestan para utilizar turbocompresores, y usualmente los traen instalados de fábrica. De hecho, actualmente, es raro ver vehículos con motores diesel que no tengan supercargadores. Hay varias razones para esto, como se detalla a continuación: - Un motor diesel genera menos energía que un motor de gasolina del mismo peso. Esto se debe a que requiere componentes más pesados y fuertes, por lo que su factor de potencia/peso es mucho más pobre que la de un motor de gasolina. Un turbocompresor puede aumentar considerablemente este factor, con un gran aumento de potencia, aumentando poco peso.
- Los motores diesel están diseñados para manejar altas presiones, ya que su funcionamiento normal así lo requiere. Esto hace que sea necesarios muy pocos cambios para soportar las presiones que necesita un sistema turbo.
- El rango de revoluciones de un motor diesel es mucho menor que el de un motor de gasolina, lo que hace que sea factible agregar un sistema de turbo, sin los efectos negativos de llevarlo a altas velocidades.
- Finalmente, los motores diesel solo inyectan aire en los cilindros, ya que el diesel es insertado a presión dentro del cilindro, por inyectores especiales. Esto hace la instalación del turbo más sencilla, ya que no hay que pre-mezclar el aire con el diesel. Además, es fácil regular electrónicamente la cantidad de diesel inyectado al cilindro cuando está utilizando compresión, otorgando todas las ventajas de un turbo, sin las desventajas de tener que controlar la mezcla de combustible previo a entrar al cilindro.
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