Los sistemas biturbo son montajes de dos turbocompresores en vehículos automotrices de elevadas prestaciones. Son sistemas avanzados de gasolina biturbo que cuentan con dos turbos en línea, uno pequeño que funciona a bajas revoluciones, debido a su respuesta mas rapida y uno grande que funciona unicamente a altas revoluciones, ya que ejerce mayor presion.
La combinación de los turbos y su fase de trabajo está condicionada al par solicitado en cada momento. Con esta información la unidad controla:
– Trabajo del compresor, acoplando o no el mismo.
– Mariposa by-pass.
– Válvula de control de presión del turbo centrífugo.
Los tres elementos específicos del sistema son:
– El turbo centrífugo, que funciona por acción de los gases de escape. Es de geometría fija y su válvula de descarga es accionada de forma neumática.
– El compresor de lóbulos o roots, que funciona arrastrado por una correa desde el cigüeñal. Este permite aportar un volumen de aire extra cuando el régimen del motor es bajo, ya que el volumen es forzado por su propio mecanismo. Su activación depende de la unidad de control que, en función de las necesidades, aplicará o no una tensión al electroembrague del compresor.
– La mariposa by-pass, que es conmutada para desviar el flujo de aire en función de las necesidades. Es decir, conmutará el aire para que este proceda directamente del exterior o bien a través del compresor.
Sistema biturbo.
El sistema puede funcionar en los siguientes modos:
– Funcionamiento sin carga. Ocurre cuando el motor gira a un régimen bajo sin petición de carga; entonces la unidad desactiva el mando del acoplamiento del compresor, provocando que este no gire y, por tanto, que no haya pérdidas por arrastre. La mariposa de by-pass se encuentra abierta, permitiendo el paso de aire a presión atmosférica sin pasar por el compresor.
– Petición de carga con régimen bajo-medio. En este estado la unidad de control activa el electroembrague del compresor, de forma que este se acopla y gira. Esto provoca un aumento del volumen de aire que permite aumentar rápidamente el rendimiento del motor. La mariposa de by-pass está cerrada permitiendo el paso del aire a través del compresor. Una vez adquiridas las condiciones de trabajo necesarias, entra en juego el efecto de trabajo del turbo centrífugo, permitiendo aportar el volumen solicitado a un régimen mayor.
– Petición de carga con régimen medio-alto. Aquí, si la velocidad del turbo centrífugo es suficiente, la unidad de control no activará el compresor, pero en caso necesario sí lo activará. Además, la válvula by-pass se encuentra abierta no permitiendo el paso del aire por el compresor. Si la unidad activa al compresor al mismo tiempo modula la señal sobre la mariposa.
En la figura se ven representadas las fases de trabajo en función del régimen del motor y la presión media efectiva, indicando el funcionamiento solo como turbo o con la ayuda del compresor.Fases de trabajo de un sistema biturbo.
Presión media efectiva en función de las revoluciones del motor.
MANTENIMIENTO DEL TURBO
Debido a las altas solicitaciones térmicas y mecánicas a las que está sometido un turbo es imprescindible realizar una serie de actuaciones en el motor para evitar averías en el sobrealimentador.
Estas se pueden resumir en los siguientes aspectos:
– Evitar arranques en frío bruscos, ya que la presión de aceite de funcionamiento normal tarda en alcanzarse un breve espacio de tiempo.
– Después de largos recorridos, dejar en ralentí el vehículo durante aproximadamente 2 minutos, para disminuir la temperatura del turbo.
– Reducir la carga del vehículo momentos previos a la parada del mismo con objeto de refrigerar los puntos más calientes.
– Sustituir el aceite y filtro en los tiempos establecidos por el fabricante para evitar la formación y acumulación de residuos en el aceite. Se recomienda la utilización de aceites sintéticos que mejoran la refrigeración y lubricación.
– Cualquier manipulación sobre el sobrealimentador debe ser producida por personal cualificado.
Aún siguiendo las normas generales de mantenimiento de un vehículo para la conservación del turbo, se pueden dar en el propio componente las siguientes averías más usuales:
– Problemas relacionados con la lubricación por falta de la misma, desgaste de tipo axial, etc.
– Entrada de cuerpos extraños en su interior, arrastrados por el aceite.
– Temperaturas de funcionamiento extremas.
