Avances en la turbosobrealimentación de dos etapas

Desde la aparición del sistema de inyección directa de gasoil, el motor Diesel actual fue ganando terreno, paso a paso, especialmente en el mercado europeo.

Sin embargo, el desarrollo del motor Diesel está lejos de estar completo. En la actualidad, la investigación se encuentra enfocada en lograr importantes reducciones en el consumo de gasoil, en las emisiones contaminantes y en el aumento de la potencia y el par motor.

En el futuro, los motores Diesel con inyección directa experimentarán un aumento considerable en potencia y torque, así como una disminución en la emisión de ruidos o rumorosidad, brindando cada vez más confort al usuario. Un aporte importante para este desarrollo es la tecnología innovadora relacionada con la sobrealimentación.

Como sabemos, actualmente contamos con turbos de geometría variable (TGV), diseñados y construidos bajo los más altos estándares para motores gasoleros. Sin embargo, estos turbosobrealimentadores presentan la limitación de contar con una sola etapa de sobrealimentación.

Normalmente, un fuerte incremento en la gama de potencia conlleva una ligera reducción del par motor. Por esta razón, los departamentos de desarrollo están concentrando sus esfuerzos en los llamados sistemas regulados de sobrealimentación de dos etapas.

Los intensivos trabajos de desarrollo ya están siendo puestos en práctica. Este sistema regulado de sobrealimentación de dos etapas es denominado R2S y fue desarrollado por Borg Wamer Turbo Systems con la firma BMW AG. El mismo, recibe continuamente, la adaptación variable de la turbina y el compresor para cada "punto" o estado de carga del motor. Este sistema tiene como objetivo resolver el problema existente entre los altos torques a muy baja velocidad y las máximas potencias a altas velocidades.

El sistema regulado de turbosobrealimentación de dos etapas consiste en dos turbos de diferentes dimensiones, conectados en serie. A diferencia de la configuración clásica utilizada en vehículos comerciales, el sistema R2S —empleado en automóviles— incorpora un bypass adicional en la turbina de baja presión y otro bypass en el compresor.

Este sistema de sobrealimentación en dos etapas, desarrollado por BorgWarner, debe cumplir tanto con requisitos de rendimiento como de emisiones contaminantes. Fue aplicado en el BMW 535d, logrando excelentes resultados.

A bajas revoluciones (por debajo de las 1.500 rpm), el turbo más pequeño garantiza una respuesta rápida y suave del motor, sin interrupciones, incluso en regímenes bajos.

Cuando el régimen del motor aumenta (a partir de las 1.500 rpm), el turbo de alta presión se activa y comienza a trabajar junto al de baja presión. Esto permite un aumento constante y progresivo de la potencia del motor.

A partir de las 2.500 rpm, el turbo de baja presión toma el trabajo completamente, hasta las 4.400 rpm como máximo. Como resultado de la aplicación del sistema regulado de turbosobrealimentación de 2 etapas, el motor de 3.0 litros de cilindrada total, de ciclo Diesel, montado en el BMW 535 d ofrece una respuesta, un funcionamiento particularmente más espontáneo en alta, y un torque más pronunciado en baja.

El motor Diesel suministra así una potencia de 272 HP. El par motor o

torque máximo es de 560 Nm a 2.000 rpm. Otras fábricas terminales, de autos y de vehículos comerciales, equiparán en un futuro cercano sus motores, con la turbosobrealimentación de 2 etapas de la Borg Wamer Turbo Systems.

Autor: Enzo Nuvolari
Fuente: Taller Actual