EL TRUCO DEL ALMENDRUCO

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NOTA DEL AUTOR: Aunque no lo parezca, estás a punto de leer un artículo sobre técnica y mecánica, distinto a otros que he escrito y quizás demasiado específico o farragoso en algunos momentos. Es por ello que aviso, para que no te encuentres a mitad del texto pensando “¿y cuando narices he llegado yo a esto?”. Por otro lado, creo que si te interesa un poco todo esto de la tecnología y la mecánica el artículo te parecerá interesante e incluso con lo que aprendas aquí igual hasta puedes vacilarle a tu cuñao, que siempre mola jajaja. Lo dicho, avisado quedas. Luego no me vengas con que no sabías donde te metías…

Desde que se fabricó el primer motor de combustión interna alternativo (MCIA), los técnicos e ingenieros que han trabajado en este campo siempre han tenido la misma obsesión: mejorar su potencia y rendimiento. En los MCIA, siempre se ha trabajado en este aspecto. Se ha trabajado, se está trabajando, y se trabajará. La razón es bastante sencilla: el motor térmico, por su propia definición de máquina térmica, tiene un rendimiento limitado y menor de la unidad, aun siguiendo el ciclo termodinámico teórico de Carnot, que implica el mejor aprovechamiento de la energía en este tipo de máquinas. Es decir, que parte de la energía química que tiene el combustible y que es la utilizada para generar el movimiento del motor, la perdemos en forma de calor y no la podemos utilizar. Malditas leyes de la termodinámica…

Así pues, estaréis de acuerdo conmigo en que, si estamos condenados a pagar un diezmo de nuestra energía para poder obtener trabajo… el trabajo resultante que nos queda lo debemos emplear de la manera más eficientemente posible. Es decir, lo tenemos que emplear en mover el motor, y no perderlo por culpa de rozamientos, o por pérdidas de bombeo o del movimiento de auxiliares (tranquilo, más tarde os presentaré estos conceptos). Y esto está muy bien y muy bonito decirlo… pero la práctica nos muestra que es mucho más difícil. Los motores tienen que estar hechos por unos materiales (obvio), y estos materiales tienen sus fricciones y sus pérdidas de calor, etc. Por tanto, por mucho que apuremos, el propio mundo físico, amén de las restricciones tecnológicas de los procesos de fabricación, siempre nos van a poner un techo del que no podemos pasar.

Sin embargo, existe otra manera de tener más potencia. Una manera que representa la “fuerza bruta”, aunque a mí me gusta más llamarla “el truco del almendruco”. Me explico con un ejemplo ilustrativo. En la antigüedad, las galeras tenían dos medios de locomoción: la fuerza del viento y la fuerza humana. Por lo general, cuando la primera era suficiente, no se empleaba la segunda. Cuando la primera era insuficiente, se empleaba la segunda. Y cuando ambas seguían siendo insuficientes porque una galera enemiga les seguía la popa… pues a fuerza de látigo se aumentaba la presión a los condenados a galeras para que aquello fuera más rápido. Y nótese que he dicho que se aumentaba la presión…

Unas nociones básicas de física y química

Un MCIA se mueve debido a que en su cámara de combustión se realiza la combustión de un combustible (generalmente un hidrocarburo), que genera una onda de elevadas presiones que golpea al pistón, logrando el movimiento de éste y por tanto generando un par y una potencia mecánica. Dicha reacción de combustión es la siguiente:

Combustible  +  Aire  ———– >    Agua  +  Dióxido de Carbono

Así pues, como podemos observar, para generar la reacción de combustión tenemos como reactivos el combustible y el aire. Por lo tanto, si logramos introducir en la cámara de combustión más combustible y más aire, en cada deflagración lograremos producir más potencia mecánica. Nótese que hay que introducir más cantidad tanto de combustible como de aire, ya que si solo aumentamos la cantidad de combustible, parte de este no reaccionará y lo estaremos expulsando por el escape, lo que a los precios de la gasolina de hoy día me parece poco menos que hacer el gilipollas (en verdad no es así, hay un aplicación en la que es muy interesante hacer esto de “desperdiciar” un poco de combustible, pero de ello ya hablaremos más adelante).

Con esta nueva necesidad de introducir más aire y combustible en el motor, nace una nueva problemática. Para el combustible realmente no es problema, basta con abrir en mayor o menor medida la admisión de éste, regulada por una bomba. El problema viene para el aire, ya que para la admisión de éste no se tiene ningún sistema específico, sino que este se aspira atmosféricamente desde el exterior, y siguiendo las leyes de la mecánica de fluidos, sufrirá una pérdida de presión en los conductos que lo llevan desde la admisión de éste hasta la cámara de combustión. Si lográramos poner algo que consiguiera, no solo reducir estas pérdidas de carga del aire, sino lograr que el aire llegara a la cámara de combustión con mayor presión que la atmosférica, entonces podremos meter más cantidad de aire (al ser éste un fluido compresible), y por tanto podremos quemar mayor cantidad de combustible y lograr nuestro objetivo… Y, afortunadamente para nosotros, ese “algo” existe.

Bienvenidos al fabuloso mundo de la sobrealimentación

Definimos como la sobrealimentación al proceso que nos permite introducir más aire en la cámara de combustión del que podríamos introducir si la admisión de éste se realizara a presión atmosférica. Para ello, como hemos visto anteriormente, se necesita aumentar la presión del aire para que, en un mismo volumen quepa más aire y por tanto se pueda hacer un proceso de combustión mayor. Lograr esto realmente no es algo muy complejo. Ya el ingeniero alemán Rudolf Diesel, creador del motor del mismo nombre, consideró en 1896 los beneficios que la sobrealimentación tendría sobre el proceso térmico que se llevaba a cabo dentro de su motor, por lo que le acopló un compresor alternativo que lograba aumentar la presión del aire a su entrada en la cámara de combustión.

Esto tenía un beneficio, pues logró aumentar la potencia de dicho motor. Sin embargo, también trajo una desventaja: el rendimiento del motor bajó, ya que pese a que el motor obtenía mayor potencia, parte de esta tenía que ser utilizada para mover el compresor alternativo, por lo que la potencia efectiva resultante para mover el vehículo se vio incluso reducida. Si bien a simple vista el sistema no parece útil, hay que destacar que ha sido la base para un tipo de sobrealimentación, conocida como sobrealimentación por compresor, que se basa en la incorporación de un compresor que es movido por el propio motor. Con el tiempo y los avances de la técnica el sistema se ha ido mejorando hasta el punto de dar mucha más potencia de la requerida para su funcionamiento, y siendo su utilización extendida entre los vehículos de alta gama (por ejemplo, es el tipo de sobrealimentación realizada por Mercedes, los famosos “Kompressor”).

Pero volvamos a finales del siglo XIX y principios del siglo XX. Tenemos un sistema de sobrealimentación que no nos es rentable, pues consume más potencia del motor de la que le entrega. ¿Cómo solucionar esto? El ingeniero suizo Alfred Büchi tuvo una idea: en vez de aprovechar la energía mecánica que produce el motor, vamos a tratar de aprovechar la energía calórica que produce, y que no utilizamos. En concreto, vamos a tratar de aprovechar la energía que tienen los gases de escape a su salida de la cámara de combustión. Cuando estos salen, lo hacen con una gran temperatura (son los productos residuales de un proceso de combustión) y una gran presión, por lo que adquieren una gran velocidad en el conducto de escape. Si justo a la salida del conducto de escape ponemos una pequeña turbina, los gases de escape, al encontrarse con ella, la moverán, cediendo parte de su energía térmica para generar energía mecánica en la turbina. El eje de esta turbina que está girando, lo podemos acoplar solidariamente al eje de un compresor que podemos poner a la entrada de la admisión, por lo que éste empezará a moverse también. Y cuando éste se mueva, hará el efecto contrario a la turbina: aumentará la presión y la temperatura del aire que va a entrar a la cámara de combustión. Por lo tanto, hemos obtenido el efecto que deseábamos (un aumento de la presión del aire en la admisión) pero empleando la energía de los gases de escape en vez de la energía útil generada por el motor. Por tanto, no solo se aumenta la potencia del motor, sino que encima no se reduce el rendimiento de éste. A este grupo formado por la turbina y el compresor se le denomina turbogrupo, y al sistema de sobrealimentación formado por él se le denomina turbocompresión.

Esquema de un sistema de turbocompresión

 

No es oro todo lo que reluce…

Sin embargo señores, esto no es tan fácil y tan bonito como parece. Además de la ventaja tan bonita que obtenemos, que es la mejora de la potencia, obtenemos una serie de efectos secundarios que en algunos casos son beneficiosos y en otro perjudiciales, dependiendo tanto del tipo de sobrealimentación que tengamos como del tipo de motor que nos estamos enfrentando. Veamos cuales son estos efectos secundarios, para posteriormente analizarlos en mayor profundidad:

  • La sobrealimentación nos permite introducir más aire en la cámara de combustión, lo que provoca un aumento de la temperatura de dicho aire. Al entrar el aire más caliente en la cámara de combustión, ésta adquirirá mayor temperatura. Este mayor grado de carga térmica tanto del aire como de la cámara de combustión tiene una serie de efectos que, según el tipo de motor que nos enfrentemos, serán positivos o negativos.
  • La sobrealimentación por compresor de accionamiento mecánico utiliza al propio motor para mover el compresor, por lo que a este se le introducen unas pérdidas que influirán de forma negativa en el rendimiento del motor. Aunque estas pérdidas se verán de sobra compensadas por el aumento de potencia que vamos a recibir gracias a la compresión del aire, no debemos despreciarlas, pues al final se traducen en que parte de la energía del combustible no la estamos gastando en generar potencia útil para el motor.
  • La sobrealimentación por turbocompresor tiene como principal problema el desacople entre el compresor y el motor alternativo durante las aceleraciones del último, lo que se puede traducir en que el suministro del aire necesario durante una aceleración brusca llegue con retraso, especialmente para regímenes de giro bajos. A este problema se le conoce como turbocharger lag y lo estudiaremos posteriormente.

 

Sobrealimentar o no sobrealimentar… esa es la cuestión

Supongo que tras haber llegado a este punto, mi querido y paciente lector, estarás pensando: “oye tio… después de pegarme la chapa sobre lo bueno y magnífico que es la sobrealimentación y lo útil que es y el cómo no podríamos vivir sin ella… ahora me coges y me hablas de efectos positivos y negativos según el tipo de motor, que si de pérdidas mecánicas, que si de turbocharger lag o lo que cojones sea eso… ¿En qué quedamos, sobrealimentamos o no?”. Pues yo, con lo que te he contado hasta ahora tan solo te puedo decir lo siguiente: depende. También te puedo decir que la postura tradicional hasta ahora es que, si tenemos un motor diesel, sobrealimentamos… y si tenemos un motor de gasolina, no. Pero esta tendencia está cambiando, y hoy en día podemos encontrar motores de gasolina sobrealimentados… y los motores diesel prácticamente ninguno está sin sobrealimentar. Para entender el porqué de esto, vayamos a estudiar cómo funciona cada uno de los dos motores.

Funcionamiento de un Motor de Encendido Provocado (o comúnmente, motor de gasolina).

El Motor de Encendido Provocado (MEP) obtiene su energía mecánica gracias a la deflagración de la mezcla (combustible + aire) en el interior de su cámara de combustión, deflagración que se produce gracias a la aparición de una chispa que provocamos nosotros en el momento deseado. No me voy a eternizar explicando el funcionamiento de un motor de 4 tiempos, ya que en internet hay 80180138013801380133 páginas que lo explican muy bien y con dibujitos muy bonitos, pero básicamente dicha chispa aparece cuando está terminando la carrera de compresión, estando la mezcla aire + gasolina bien mezclada. En ese momento ocurre dentro de la cámara de combustión una serie de sucesos bastante complejos, pero que se pueden resumir diciendo que aparece un frente de llama que va barriendo toda la cámara de combustión a una velocidad menor que la del sonido, quemando la mezcla y dejando detrás suya los productos de la combustión ya realizada, a una temperatura y presión mayores. Esto ocurre mientras estamos en la carrera de expansión, única carrera del motor de cuatro tiempos que realiza trabajo que podemos aprovechar.

Volviendo a lo que dije antes, repito: la chispa salta en un punto (generalmente en la parte superior de la cámara de combustión, junto a la culata) controlado por nosotros, y cuando nosotros queremos, de forma que tenemos controlada tanto el momento como la forma en la que se va a producir la combustión. Ahora bien, veamos qué ocurre si sobrealimentamos un motor MEP. Como dije en el punto anterior, al sobrealimentar, introducimos aire a mayor presión, por lo que éste entra a mayor temperatura. Por lo tanto, en la cámara de combustión se alcanzan temperaturas mayores. Pues bien, a partir de cierta temperatura, existe el riesgo de que la mezcla de combustible se encienda por sí sola, lo que provoca una serie de efectos peligrosos para el motor. Si se produce el autoencendido en un motor MEP:

  • Perdemos el control sobre la localización del encendido de la mezcla. Antes, sabíamos que la mezcla iba a encenderse en la cabeza del cilindro y expandirse desde allí. Ahora se encenderá desde el punto más caliente de la cámara de combustión, que suele ser las esquinas de la cabeza del pistón. Además, en este caso la mezcla no se irá propagando de “forma ordenada” como ocurría antes, sino que ocurrirá toda de golpe, provocando una “detonación” que es perjudicial para el motor y que puede llevarnos a un problema de picado de pistón.
  • Perdemos el control sobre el tiempo de encendido de la mezcla. Antes, controlábamos que la mezcla prendiera justo cuando el pistón iba a llegar al final de la carrera de compresión, pero ahora puede prender en cualquier momento, siendo esto perjudicial para el comportamiento del motor.

Así pues, como podemos observar, se debe evitar a toda costa que aparezca el autoencendido de la mezcla, puesto que los efectos que ello produce acortarán de forma notable la vida de nuestro motor. Para ello, se pueden adoptar las siguientes medidas:

  • Utilización de combustibles con mayor poder antidetonante. Dicho poder antidetonante viene dado por el número de octanos, siendo mayor su poder antidetonante cuanto mayor número de octanos tiene. A continuación haré una nota para aclarar un error que la gente comete frecuentemente.
  • Enfriamiento de la mezcla en la admisión. Si sabemos que al comprimir el aire aumentamos su temperatura, una cosa que podemos hacer es enfriar el aire una vez comprimido, antes de meterlo en la cámara de combustión. A esto se le denomina Intercooler, y es usado en bastantes motores sobrealimentados, tanto gasolina como diesel, pues si logramos bajar la temperatura a la que se produce la combustión, lograremos bajar la cantidad de óxidos de nitrógeno NOX que lanzamos a la atmósfera, y por tanto, contaminaremos menos.
  • Una solución drástica, que es una de las bases del secreto por el cual los Red Bull este año han arrasado – especialmente en las clasificaciones – y que contaré más adelante, ahora tan solo introduzco para que sigas leyendo esto y no te pueda la pereza, bribón. Pero ya añado que en coches de calle no se podría aplicar, pues ni las leyes anticontaminación ni el sentido común lo permiten.

 

NOTA: mucha gente confunde número de octanos con potencia. Todos hemos tenido a un conocido que nos ha dicho lo típico de “yo a mi coche le echo gasolina de 98 para que corra más”. E incluso se lo ha creído, el muy infeliz. Yo no sé si el coche ha corrido más, pero si lo ha hecho, te aseguro que no es por el número de octanos, ya que como dije anteriormente, tan solo nos indica el poder antidetonante del combustible, no la potencia que proporciona éste (que viene dada por el poder calorífico). Por tanto, mi consejo es que no seáis lerdos, y que si el fabricante os aconseja que echéis de 95, no echéis de 98, pues lo único que vais a hacer es gastaros más dinero llenando el depósito. Tampoco echéis de 95 si os dice el fabricante que echéis de 98, o podéis tener problemas de autoencendido, y lo que os ahorraréis en combustible os lo vais a gastar en un bonito motor nuevo.

Funcionamiento de un motor de encendido por compresión (o comúnmente, Diesel)

El Motor de Encendido por Compresión también obtiene la energía mecánica a través de la combustión de una mezcla aire + combustible en su cámara de combustión. La gran diferencia es que aquí no hay chispa, sino que el combustible se autoinflama. ¿Cómo? Fácil. Durante la carrera de admisión, introducimos aire en la cámara de combustión. Mediante diversos métodos, logramos que ese aire entre dentro de la cámara haciendo una especia de torbellino. Cuando empieza la carrera de compresión, se inyecta el combustible a través de los inyectores, que tienen una salida de unos 0.15mm de diámetro. Al pasar el combustible por esos orificios tan pequeños se atomiza (se hace gotitas muy pequeñas) que se evaporan debido a las altas temperaturas de la cámara de combustión y se mezcla con el aire. El pistón sigue comprimiendo mientras se produce esta mezcla, hasta que se llega al punto de autoencendido del combustible y se produce la combustión. Una vez encendido el combustible, la llama se propaga por difusión.

Como podemos ver, en este caso el motor funciona por autoencendido de la mezcla, por lo que todo lo que mejore este autoencendido, será beneficioso para el motor y hará que funcione mejor. Por ello mismo, las condiciones que hacían que la sobrealimentación fuera peligrosa en el caso anterior, la hacen totalmente aconsejable en éste. Sin embargo, en muchos motores diesel sobrealimentado se sigue utilizando el intercooler, pues aunque en principio por el tema del autoencendido no nos interese reducir la temperatura, sí que es interesante debido al tema de la reducción de los NOX en el escape.

¿Sobrealimentación por compresor mecánico o turbosobrealimentación?

Bueno, ahora que hemos visto en qué casos es conveniente alimentar y en cuáles no, nos toca preguntarnos qué tipo de sobrealimentación utilizar. Y en este caso, otra vez vuelvo a decir lo mismo: depende de qué queremos primar.

Si lo que queremos es obtener una ganancia de potencia a cualquier régimen de giro, entonces tomaremos el sistema de compresor mecánico. Éste sistema, al estar conectado directamente con el motor, hace que la cantidad de aire que comprima el compresor y mande a la entrada del compresor pueda ser variado y ajustado según las necesidades que tenga el motor. Esto hace que la respuesta de la sobrealimentación a acelerones del motor sea inmediata, mejorando el comportamiento dinámico del motor. Como inconveniente, hay que recordar lo explicado anteriormente: requieren trabajo generado del motor para darle presión al aire de admisión, por lo que se aumenta el consumo del vehículo. Todas estas características hacen que la sobrealimentación por compresor mecánico se utilice fundamentalmente en vehículos de alta gama, donde prima las prestaciones sobre el consumo de combustible.

Volviendo al tema de la sobrealimentación por turbocompresor, volvamos a un problema del que hablé antes de refilón, que es el desacople entre el turbogrupo y el motor, y que es un problema realmente difícil de solucionar.  El principal problema radica en que la turbina se va mover según salgan los gases de escape, mientras que el motor se va a mover según va entrando la mezcla aire + combustible que se va quemando (controlada por el usuario mediante el acelerador). Si nos encontramos en régimen constante, esto es, no se producen aceleraciones a lo largo del tiempo (por ejemplo, vamos a 120 km/h por la autovía, en un terreno con la misma orografía y sin perturbaciones exteriores tales como el viento), el caudal de mezcla que entra al motor es constante, y el caudal de salida de los gases de escape, al ser estos productos secundarios de la combustión, también es constante. El problema radica cuando necesitamos acelerar, y por tanto, el caudal de mezcla que entra al motor deja de ser constante. Pero antes de analizar esta situación con mayor detalle, veamos las principales diferencias entre el motor y el sistema de turboalimentación.

Si bien tanto el motor alternativo como el sistema de turboalimentación son lo que denominamos máquinas térmicas, pertenecen a distintos grupos dentro de la misma familia. El motor alternativo es lo que consideramos una máquina de desplazamiento positivo, ya que en todo momento de su funcionamiento existe en su interior un volumen de fluido confinado perfectamente identificable. Por su parte, el sistema de turboalimentación (tanto la turbina como el compresor empleado en este caso) pertenece a lo que denominamos máquina de flujo continuo, puesto que por su interior está pasando constantemente un caudal de fluido, no quedando en ningún momento encerrado. Esta diferencia de funcionamiento provoca que las características de ambas máquinas sean distintas. De todas estas distinciones, la que nos interesa para lo que estamos explicando es que mientras las máquinas de desplazamiento volumétrico se adaptan con facilidad a los cambios de régimen de giro, pero para las máquinas de flujo continuo esto es más difícil y por tanto tardan más.

Cuando nosotros aceleramos en un coche, la velocidad con el que el motor acelera (sube de r.p.m.) es bastante elevada. Sin embargo, esto no ocurre así con las turbinas. Las turbinas están ideadas para trabajar a un régimen constante, y los cambios de este régimen no se hacen tan rápido como para un motor alternativo. Y este comportamiento es más acusado cuanto más bajo sea el régimen de giro. Así, cuando aceleramos con un coche, ocurre lo siguiente:

  • Al girar a más r.pm., el motor hace más ciclos por minuto, y para hacer más ciclos necesitará introducir mayor cantidad de mezcla. Por tanto, necesitamos introducir tanto más combustible como más aire.
  • Al producirse mayores combustiones por minuto, saldrán un caudal mayor de gases de escape. Estos gases se encontrarán con la turbina y al ser el caudal creciente, la irán acelerando. No obstante, hemos dicho anteriormente que esta aceleración será menor, y puesto que el compresor se mueve solidario a la turbina, la aceleración que sufrirá el mismo será también menor que la del motor.
  • Si la aceleración del compresor es menor que la del motor, puede llegar un momento (transitorio) en el que el compresor no pueda abastecer al motor con todo el aire que necesita. Mientras dura esta situación, el motor no es capaz de quemar todo el combustible que se introduce, debido a que no tiene el aire suficiente, y parte del combustible se marcha inquemado por el escape.

 

A este desfase de velocidades entre el motor y el grupo turbocompresor es a lo que se le conoce como turbocharger lag. Actualmente, debido a la aparición de la electrónica existen las centrales de control de los motores (ECU) que miden entre otros muchos parámetros los flujos de combustible y aire a la admisión del motor, de forma que pueden limitar la cantidad de combustible que entra al motor en caso de que el aire sea insuficiente. No obstante, podemos experimentar este desfase de manera sencilla. Si tienes un coche con turbo, prueba a hacer el siguiente experimento: acelera un poco el coche, mete segunda y decelera hasta que se ponga a unas 1.000 r.p.m. En ese punto, acelera fuerte y observa el cuentarrevoluciones. Verás cómo primero le costará mucho acelerar… pero llegadas a unas revoluciones (entre 1.400 y 2.000 aprox. para motores diesel) verás y notarás como el coche acelera mucho más rápido. En ese momento, si vas con la ventanilla bajada y sin música, podrás escuchar un “silbido” procedente del motor… Ese silbido es el turbo.

En la siguiente imagen podemos ver la diferencia que provoca en la curva de par los dos tipos de sobrealimentación. Observamos cómo mientras en la sobrealimentación por compresor mecánico, el aumento del par es constante para todo régimen, en la turbosobrealimentación el aumento del par no es constante, sino creciente con el régimen de giro, y prácticamente nulo para bajos regímenes de giro.

Un caso práctico: el Renault 5 Copa Turbo

Supongo que la mayoría de vosotros conocéis el famoso Renault 5 Copa Turbo y la famosa leyenda negra de víctimas que le rodea. Renault fue pionera en la utilización de la turbosobrealimentación, tanto a nivel de vehículos comerciales como en competición (el primer motor turbo que corrió en F1 lo introdujo Renault en el Gran Premio de Gran Bretaña de 1977), y como pionera, pues se comió parte de los marrones de que supone la evolución de una tecnología.

En el caso concreto del Renault 5 Copa Turbo, estamos en una época en la que la electrónica ni estaba ni por asomo tan desarrollada como lo está ahora, por lo que las centralitas electrónicas para controlar los motores no existían, así pues no se podía regular el caudal que entraba de aire que entraba al motor por este medio. De esta forma, cuando el Fittipaldi de turno que se había gastado un buen dinero en el dichoso Renault, se iba a las carreteras de montaña para “probarlo como Dios manda”, se encontrada en la siguiente situación:

Vamos bastante rápido, a unos 100 km/h por una carretera de montaña, con el coche pongamos que en cuarta a 3.500 rpm (zona de regímenes medios). Si nos fijamos en la gráfica del motor turbo de antes, el par extra dado por la sobrealimentación no es excesivamente grande. Ahora nos acercamos a una curva. Tocamos un poco el freno y reducimos a tercera para que el coche frene por efecto del freno motor. Cuando reducimos, suben las revoluciones. Supongamos que nos ponemos a unas 6.000 rpm (zona de regímenes altos). En este momento, podemos observar como la potencia extra dada por la sobrealimentación del turbo es bastante más significativa. En este momento, nuestro as del volante observa que la velocidad es buena para pasar la curva, así que deja de frenar y dice “si Lauda frena a la entrada de la curva para dar gas a partir de la mitad, yo voy a hacer lo mismo”. Y nuestro pobre infeliz toca el acelerador en mitad de la curva y se encuentra con todo el par que suministra el motor a esas 6.000 revoluciones, que es mucho más de lo que esperaba. El coche se acelera de forma bastante tremenda y nuestro amiguete, que hace 1 décima de segundo se creía Lauda, ahora se da cuenta que de Lauda no tiene un pelo. A partir de aquí pasaron muchas cosas, bastantes de ellas acabaron con el conjunto Renault 5 Copa Turbo + conductor rodando barranco abajo…

Y por último: tecnología de Fórmula Uno

Lo prometido es deuda. Antes os dije que os iba a contar uno de los secretos del Red Bull de este año (especialmente en clasificación), y ahí va. No sé si os acordáis que al principio de este post (al inicio de los tiempos) os conté que si no entra el aire suficiente para que se haga la combustión de todo el combustible que entra al cilindro, parte de este combustible no se quemará y saldrá por el tubo de escape. Os dije que esto era hacer el gilipollas, aunque puse un asterisco ya que dije que no siempre esto era así. Más tarde, cuando os contaba las formas en las que se puede evitar la autoinflamación de la mezcla en motores de encendido provocado (motores gasolina), nombré una tercera forma, que es la que os voy a explicar, y que tiene mucho que ver con lo que acabo de decir.

Una de las formas de enfriar la mezcla antes de introducirla en la cámara de combustión es inyectar más gasolina, puesto que esta está a temperatura ambiente y al juntarse con los gases de entrada que están a mayor presión y por tanto mayor temperatura, bajará la temperatura de estos. El problema es que como he dicho, si inyectamos más gasolina de la que podemos quemar, esta gasolina extra la estamos tirando por el escape, y esto es una tontería. Es una tontería en tu coche y en el mío, ya que nuestro coche después del tubo de escape no tiene nada.

Pero ahora supongamos que vamos a hacer pasar los gases de escape por un difusor que, según la cantidad de aire que pase por este, hará que la parte trasera del coche se pegue más al suelo (y tengas por tanto mayor agarre, permitiéndote un paso por curva más rápida y una mayor tracción). Pues bien, contra mayor densidad tenga el aire que pasa por este difusor (mayor cantidad de masa pase por el mismo volumen), mejor será el rendimiento del difusor. Y teniendo en cuenta que la gasolina tiene una densidad bastante más elevada que el aire… ¿vais entendiendo ya por dónde van los tiros?

Por supuesto, esto tan solo lo pueden utilizar en clasificación, al menos en su variedad más extrema, ya que si lo hicieran también así en carrera, con la normativa actual que prohíbe los repostajes en carrera no podrían acabar ninguna. Y por supuesto, esto no es aplicable a los coches de calle, tanto por sentido común como por las normas anticontaminación (los hidrocarburos inquemados son uno de los contribuyentes a la famosa neblina que rodea a veces a las ciudades de Madrid y Barcelona, conocida como “smog fotoquímica”).

Bueno, pues esto es todo lo que tenía que contaros de este mundo de la turboalimentación (que por otro lado tiene mucho más). Espero que os haya gustado y os haya resultado ameno.

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12 Comments on "EL TRUCO DEL ALMENDRUCO"

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Nervik
8 years 10 months ago

Eddie, esto tiene el nivel de cualquier artículo del Fórmula 1 racing. Espectacular!!! A los que somos de letras nos cuesta mucho de digerir pero, al menos en mi caso, resulta del máximo interés.

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freeassociated
8 years 10 months ago

Eddie, más GREAT que nunca. Me ha encantado en primer lugar por las explicaciones (no te planteas ser profesor?) y en segundo por contar tan brillantemente las aplicaciones en cada caso.

Además, como al final trabajo en una empresa de ingeniería todas estas cosas como que me suenan, pero sin saber de qué y esto al menos me da una idea de algunos equipos.

Lo del R5 Turbo lo he escuchado muchas veces y me ha hecho mucha gracia eso de Lauda que me recordó la canción de los Petersellers y su “oreja a la plancha”.

Bueno, lo dicho, genial.

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erkil
8 years 10 months ago

ratifico las palabras del jefe en el cuaderno de bitacora, eddie, lo de great se te queda pequeño, y mira que algo me suena de la mecanica que dabamos cuando me saque el carnet de camion, en aquellos años en los que un camionero debia aprender mecanica

8 years 10 months ago

Pues mi coche corre más con 98 que con 95. Bueno, más que correr más, reacciona mejor a bajas revoluciones. ¿Me lo he imaginado?

Y, en EEUU, donde solo hay gasolina (el diesel es para los mingafiras de Europa), de tipo regular, super y extra, porque con la extra el Shelby definitivamente SÍ corría más.

No sé si voy a poder dormir pensando en como averiguar que octanaje recomienda el fabricante para mi vehículo.

Una ultima pregunta, ¿por qué en España hay tanta diferencia de precio entre 95 y 98 y en Francia casi están a la par?

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greatmike
8 years 10 months ago

Brillante, Eddie. Brillante. Me hubiese gustado encontrar algo así cuando intentaba descifrar los secretos de los motores turbo alimentados, allá por los albores de mi interés por la F1, en los años 80. Los motores turbo eran un cañón, provocando diferencias brutales entre los bólidos que los usaban y los que llevaban motores atmosféricos (los tiempos por vuelta eran tan superiores como los de Red Bull respecto a los Hispania hoy día), y fue francamente difícil encontrar buena información sobre su funcionamiento con la que alimentar mi curiosidad. Los propulsores turbo constituyeron el último gran salto tecnológico en lo que… Read more »

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flagrant
8 years 10 months ago

“¿vais entendiendo ya por dónde van los tiros?”

No. Ni siquiera veo las flechas.

Pero, que más da. También me gustan las películas de ciencia ficción.

Guest
slumdar
8 years 10 months ago

De todos es sabido que el combustible + Aire —> Agua + Dióxido; de lo que se desprende que el carbono de sobrealimentación es el proceso que nos permite introducir más aire para la sobrealimentación por compresor, ergo, a este grupo formado por la turbina y el compresor se le denomina turbogrupo, y al sistema de sobrealimentación formado por él se le denomina turbocompresión. Dicho de otra forma (a ver si sus enteráis) Desde el punto de vista transitivo de las bielas y cigüeñales la sobrealimentación por turbocompresor tiene como principal problema el desacople entre el compresor que generalmente vive… Read more »

Clara
8 years 10 months ago

Slum, eres un cachondo mental xD

8 years 10 months ago

Esta mañana me he levantado quince minutos antes. He abierto el capó de mi coche. He desmontado el motor para hacer uno pequeño ajuste en la cámara de combustión aplicando de modo práctico la fórmula eddie, combustible + Aire —> Agua + Dióxido. Total, que he llegado tarde al curro. ¿Sabéis por donde van los tiros, no?

8 years 10 months ago

Menudo ladrillo Eddie… Pero a mí me gusta. Lo he leído entero como un tontito, y reconozco que he tenido que volver 2-3 líneas atrás en algún párrafo porque no me estaba enterando, y eso que está muy bien explicado.

Son las maravillosas cosas del Flagrant’s… Y sin ellas, el Flagrant’s dejaría de ser el Flagrant’s.

Guest
jakeandelwood
8 years 10 months ago

Hola eddie, me has recordado mis tiempos de estudiante en 6º de carrera.

Por cierto, al R 5 Turbo, muy utilizado por los alumnos de ICADE, nosotros le llamábamos el matapijos, apodo que describía lo que podía llegar a ser el coche con mucha precisión sin necesidad de acelerar por carreteras de montaña, bastaba la Castellana de noche y con dos copas de más.

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