Diseñar cualquier motor siempre ha sido un desafío para los fabricantes de automóviles, y es algo que se ha ido volviendo cada vez más complicado a medida que intentan equilibrar los estándares de eficiencia de combustible, las normativas de emisiones pertinentes y, por supuesto, el rendimiento que desean los clientes. Una forma de hacer al coche más rápido y eficiente es logrando que ingrese más aire al motor, ¿verdad?
¿Por qué hay ahora tantos motores de pequeña cilindrada con sorprendentes números de potencia y par y consumos tan bajos? Es la magia de la inducción forzada, la cual se consigue a través de los turbocompresores y, en menor medida, con los compresores volumétricos. Y hay quienes van un paso más allá con la sobrealimentación doble, que es, básicamente, un motor que tenga tanto un compresor volumétrico como un turbocompresor. Comúnmente, se conoce a este tipo de inducción forzada como twin-charged.
Primero de todo, ten en cuenta que la sobrealimentación por partida doble no es lo mismo que tener una pareja de turbocompresores (biturbo o twin-turbo). Algunas de las primeras marcas en emplear esta combinación fueron Lancia, Nissan y Volkswagen en la década de 1980, pero en la práctica hasta nuestros días, nunca ha sido especialmente popular. Entre los que todavía lo usan está Volvo, que tiene motores twin-charged disponibles en algunos modelos de su gama como el S60, el S90 o sus variantes SUV y familiar.
Tanto los turbocompresores como los compresores son bombas de aire que comprimen el aire y lo empujan hacia el motor, pero se diferencian en la forma en que se alimentan
Los motores queman gasolina o diésel, pero solo después de que se ha convertido en vapor al mezclarse con el aire. Lo que mucha gente llama el pedal del “gas”, podría describirse con mayor precisión como un pedal de “aire”. Cuando pisas pedal del acelerador el motor aspira más aire. Luego, los sensores determinan cuánto e instruyen al sistema de combustible para que añada la cantidad de zumo de dinosaurio adecuada para crear la mezcla óptima de aire y combustible. Todo esto lo decide la centralista en milisegundos.
Quemar más gasolina genera más potencia, pero si la mezcla es demasiado rica (demasiada gasolina y poco aire), el motor no funciona adecuadamente. Sumar aire permite utilizar más combustible, pero un motor atmosférico (sin turbo ni compresor) está limitado en cuanto a la cantidad de aire que puede consumir. Cada pistón crea un vacío a medida que se mueve hacia abajo en el cilindro y el aire se precipita a llenar ese vacío, pero a presión atmosférica. Si la presión es mayor y más cantidad de aire, el motor gana fuerza.
Por cada ventaja de cualquiera de los sistemas de inducción forzada hay una desventaja, por supuesto. Un compresor proporciona impulso casi de inmediato, pero el motor usa parte de su energía para moverse, lo que se conoce como pérdida parasitaria. Por otro lado, para los turbocompresores, es el retraso de su respuesta (el famoso “turbo-lag”): una vez que pisas el acelerador, el escape tarda un rato en hacer girar el ventilador de la turbina a la velocidad suficiente como para notes esa sensación de “pegarte al asiento”.
Por ejemplo. Una forma de evitar el retraso del turbo es instalar dos turbocompresores: uno pequeño, que girará más rápido para dar impulsor en bajas revoluciones, y uno más grande que proporcionará más energía a velocidades más altas. Bien, la fórmula twin-charged hace lo mismo. El compresor opera al momento para proporcionar el impulso inicial de potencia y, luego, a medida que su rendimiento se nivela, el turbocompresor gira y hace su trabajo. Juntos, crean un empuje constante en todo el rango de revoluciones.
A pesar de que la idea es buena y el concepto funciona bien, la complejidad y el precio que los fabricantes han de asumir es más alto que el de otras tecnologías de inducción forzada
Entonces, ¿por qué no hay más motores con esta configuración? La respuesta rápida es que, aunque funciona bien, es complejo, y eso, por supuesto, aumenta el precio. Es más factible que los fabricantes usen turbos gemelos (twin-turbos) o un único turbocompresor de doble entrada (twin-scroll), que usa un colector de escape especial que combina y dirige los gases de cilindros específicos, creando un flujo de aire más suave hacia el ventilador de la turbina.
Antaño, estos sistemas de inducción forzada solían reservarse casi en exclusiva para coches de índole deportiva y alto rendimiento. Hoy en día, los fabricantes los están colocando en motores de pequeña cilindrada para ayudarlos a cumplir con los estándares más estrictos de emisiones de CO2. Un motor más pequeño consume inherentemente más combustible que uno más grande, pero cuando se necesita potencia la inducción forzada empieza a funcionar para proporcionarla. Muchos cuatro cilindros se sienten ahora como un seis cilindros.
