¿Cómo funciona el turbo de un coche? Todo lo que tienes que saber de él

El turbo es un sistema de sobrealimentación para motores de combustión interna que se encarga de comprimir el aire que recibe del exterior, haciendo posible que llegue más oxígeno a la cámara de combustión y la mezcla presente en los cilindros genere más potencia.

Ello es posible sin necesidad de aumentar la cilindrada, lo que a su vez limita la emisión de gases contaminantes y el aumento del consumo. Actualmente, casi todos los motores diésel lo utilizan y cada vez es más habitual en los de gasolina.

Cómo funciona el turbo

Tomando como ejemplo un motor de cuatro tiempos convencional, el aire procedente del exterior llega a los cilindros de manera natural y a la misma presión que contiene en la atmósfera. De ahí que los motores sin turbo sean denominados atmosféricos o de aspiración natural.

En determinadas situaciones de alta exigencia, el volumen de aire puede ser insuficiente, por lo que hay que recurrir a un aumento de la cilindrada (en esencia, el tamaño de los cilindros) para generar más potencia. La otra opción es recurrir a un turbocompresor para aumentar dicho empuje de manera artificial.

El compresor aspira el aire proveniente del filtro para comprimirlo y forzar su entrada a mayor presión en el cilindro

Este importante y popular elemento mecánico recibe los gases de escape que ya han sido expulsados del cilindro por la válvula de escape del mismo, haciendo girar una rueda de turbina cuyo eje va fijado a otra rueda, en este caso de compresor. Como ambas comparten el mismo eje y, por tanto, giran a la misma velocidad, la energía térmica es transformada en cinética con ayuda de un estrechamiento del canal de flujo del interior, lo que propicia el movimiento de la rueda de compresor.

Así, mientras los gases de escape que han servido para mover la turbina vuelven a salir por el sistema de escape, el compresor aspira el aire proveniente del filtro de aire para comprimirlo y forzar su entrada a mayor presión en el cilindro a través de la válvula de admisión. Es por ello que este tipo de motores reciben el nombre de turboalimentados.

El intercooler y la válvula de descarga

Ya conocemos el funcionamiento básico de un turbo, pero para que un motor dotado de uno de ellos funcione de manera óptima se hacen necesarios otros elementos. Es el caso del intercooler, que tiene como misión enfriar el aire que ha proviene del compresor, pues lo hace a mayor temperatura de la recomendada y eso le hace perder oxígeno. Gracias a su intervención, el intercooler permite un aumento del rendimiento en los cilindros.

Además, debemos hablar de la válvula de descarga, que se encarga de controlar la presión de modo que, si sube demasiado, libera parte de los gases para evitar una rotura en el circuito.

Gracias a todo ello, los fabricantes de motores pueden construir motores de menor cilindrada, que son más ligeros y pequeños, además de consumir menos y ser menos contaminantes sin por ello renunciar a las prestaciones.

¿Cuántos tipos de turbo hay?

Actualmente, podemos encontrar varias formas de sobrealimentación para los motores de combustión interna, entre las que destacan estos cuatro tipos de turbo:

Geometría fija: este es el más económico y fiable, pero como contrapartida ofrece el peor tiempo de respuesta al no disponer de piezas móviles.

Geometría variable: en este tipo la turbina consta de piezas móviles, lo que le permite al turbo aprovechar mejor los gases y aumentar su rendimiento a bajas revoluciones. Es muy habitual en los motores diésel.

Twin scroll: permite la canalización de aire a los cilindros a través de conductos independientes, lo que le permite proporcionar un rendimiento óptimo en toda la gama de revoluciones.

Compresor: en este caso no usa los gases de escape, sino que se nutre del motor, lo que provoca una buena respuesta en todo el régimen de giro, aunque con un incremento del consumo como contrapartida. Es más simple a nivel mecánico, pero también más pesado.

El turbo en los motores de gasolina y diésel

En la actualidad, los turbos vienen casi por defecto en todos los motores diésel y, generalmente, son de geometría variable. En cambio, no es tan habitual verlos en los motores de gasolina porque la proporción estequiométrica de los mismos hace que sus ventajas sean de menor calado.

¿Por qué es más habitual el turbo en los motores diésel?

En líneas generales, un motor turboalimentado de gasolina permite una mejor respuesta a revoluciones medias, mientras que el atmosférico rinde en mayor medida en los extremos de su rango de revoluciones. Y, aunque ofrece un consumo inferior y también menos emisiones contaminantes de óxidos de nitrógeno (NOx), también es menos fiable y encarece el mantenimiento y las potenciales reparaciones.

Finalmente, el motor atmosférico de gasolina permite una entrega de potencia más directa y progresiva, ya que carece del lag o retraso en la respuesta del turbo tan característico de este sistema.

Cómo mantener el turbo en buenas condiciones

Para entender la importancia de un buen mantenimiento del turbo, baste decir que las turbinas del mismo pueden llegar a superar las 200.000 revoluciones por minuto, lo que propicia temperaturas de alrededor de 1000 ºC. Por ello, es necesario minimizar su esfuerzo y alargar todo lo posible su vida útil, ya que además una avería del mismo es bastante costosa.

En realidad, para mimar el turbo de nuestro coche no es necesario realizar operaciones complicadas, sino hábitos saludables de uso del mismo:

• Evitar acelerones en frío, ya que como el resto del motor, el turbo no está bien engrasado en la fase inicial de uso.
• No acelerar bruscamente en punto muerto para evitar un giro súbito de las turbinas.
• Dejar funcionar el motor al ralentí durante un par de minutos antes de apagarlo, para hacer posible que la turbina baje de revoluciones y el turbo se enfríe progresivamente.
• De vez en cuando, conducir en marchas cortas y pisar con energía el acelerador en rampas para limpiar el sistema de admisión y escape de carbonilla.
• Utilizar aceite de calidad y controlar su nivel y estado periódicamente.
• Sustituir en el periodo aconsejado los filtros de aire y aceite.

Indicios de un mal funcionamiento o rotura inminente del turbo

Si llegamos a un punto en que el turbocompresor ya se encuentra en malas condiciones, tenemos algunos indicios con los que identificar el problema o qué puede estar ocurriendo. Es habitual que el turbo presente síntomas tiempo antes de romperse, por lo que es importante que permanezcamos atentos a ello para reducir en la medida de lo posible una avería de por sí muy costosa:

• El motor rinde menos o incluso da tirones

A consecuencia del exceso de temperatura o la acumulación de hollín si utilizamos el vehículo de manera habitual e intensiva en entornos urbanos o a bajo régimen, puede ocurrir que se produzcan problemas en el sistema de geometría variable, perdiendo rendimiento.

Y en el caso de que el coche vaya a tirones, la causa puede ser un daño en la válvula de descarga. La solución pasa por acudir a un taller para que limpien el mecanismo de geometría variable o lo sustituyan por uno nuevo, algo que generalmente no es muy costoso ni en este caso ni en el de la válvula de descarga.

• El coche consume más aceite y el escape expulsa humo blanco o azulado.

El eje de la turbina está bañado en aceite para soportar el alto estrés al que se ve sometido y gira sobre unos casquillos que pueden desarrollar holguras con el tiempo. Ello propiciaría una pérdida de estanqueidad del eje, lo que derivaría en la llegada del aceite a la admisión, así como su posterior combustión.

A consecuencia de ello se produce un mayor consumo de aceite y el consiguiente humo blanco o azulado, además de un olor muy característico. En ese caso, lo más recomendable es comprobar el nivel de aceite y no moverlo si ya es muy bajo, optando por llamar a una grúa para repararlo en un taller mecánico.

• Ruidos extraños bajo en el motor

Si al acelerar escuchamos un sonido similar al de una aspiradora, que va acompañado de pérdida de rendimiento del motor, es muy probable que el eje del turbo tenga holguras y las aspas de la turbina toquen la carcasa.

En ese caso, debemos parar de inmediato el motor para evitar que las partículas de metal lleguen a los cilindros, lo que produciría muy grave o incluso irreparable. Si sólo se ha roto el turbo, la avería costará unos 1000 euros con mano de obra incluida, pero si más piezas han sido dañadas podría ser necesario gastarte el doble o el triple, incluso valorar cambiar todo el motor.

• Silbidos en el motor

En ocasiones se produce una pérdida de presión provocada por una fisura de uno de los manguitos del turbocompresor o por una abrazadera floja. Ello genera un silbido en el lugar en el que se escapa el aire, algo que ocurre cuando aceleramos enérgicamente y que habitualmente es posible detectar con facilidad. En ocasiones ello viene acompañado de pérdida de rendimiento, ya que la presión del aire que llega al cilindro es muy inferior a la normal.

En caso de identificar claramente el problema, nosotros mismos podemos apretar la abrazadera suelta o sustituir el manguito dañado por uno nuevo, ya que no es una operación complicada.