Características del sistema de turboalimentación TwinTurbo

El principal problema cuando se utiliza un turbocompresor es la inercia del sistema o la aparición del llamado "turbo lag" (el intervalo de tiempo entre un aumento en la velocidad del motor y un aumento real en la potencia). Para eliminarlo, se desarrolló un esquema utilizando dos turbocompresores, que se denominó TwinTurbo. Esta tecnología también es conocida por algunos fabricantes como BiTurbo, pero la diferencia de diseño está solo en el nombre comercial.

Características Twin Turbo

Los sistemas de doble compresor están disponibles para motores diésel y de gasolina. Sin embargo, este último requiere el uso de combustible de mayor calidad y alto octanaje, lo que reduce la probabilidad de detonación (fenómeno negativo que ocurre en los cilindros del motor, destruyendo el grupo cilindro-pistón).

Además de su función principal de reducir el tiempo de retraso del turbo, el esquema Twin Turbo permite extraer más potencia del motor del vehículo, reduce el consumo de combustible y mantiene el par máximo en un amplio rango de revoluciones. Esto se logra mediante el uso de varios esquemas de conexión del compresor.

Tipos de turboalimentación con dos turbocompresores

Dependiendo de cómo se conecten el par de turbocompresores, hay tres diseños básicos del sistema TwinTurbo:

• paralela;
• secuencial;
• pisó.

Conexión de turbinas en paralelo

Proporciona la conexión de dos turbocompresores idénticos que funcionan en paralelo (al mismo tiempo). La esencia del diseño es que dos turbinas más pequeñas tienen menos inercia que una grande.

Antes de ingresar a los cilindros, el aire bombeado por ambos turbocompresores ingresa al colector de admisión, donde se mezcla con el combustible y se distribuye a las cámaras de combustión. Este esquema se usa con mayor frecuencia en motores diesel.

Conexión serial

El esquema serie-paralelo prevé la instalación de dos turbinas idénticas. Uno funciona constantemente y el segundo está relacionado con un aumento en la velocidad del motor, un aumento en la carga u otros modos especiales. El cambio de un modo de funcionamiento a otro se produce a través de una válvula controlada por la ECU del motor del vehículo.

Este sistema tiene como objetivo principal eliminar el retraso del turbo y lograr una dinámica de aceleración más suave del automóvil. Los sistemas TripleTurbo funcionan de manera similar.

Esquema de pasos

La sobrealimentación de dos etapas consta de dos turbocompresores de diferentes tamaños, instalados en serie y conectados a los puertos de admisión y escape. Estos últimos están equipados con válvulas de derivación que regulan el flujo de aire y gases de escape. El circuito de paso tiene tres modos de operación:

• Las válvulas se cierran a bajas revoluciones. Los gases de escape pasan a través de ambas turbinas. Debido a que la presión del gas es baja, los grandes impulsores de la turbina apenas giran. El aire fluye a través de ambas etapas del compresor, lo que genera una sobrepresión mínima.
• A medida que aumentan las RPM, la válvula de escape comienza a abrirse, lo que impulsa la gran turbina. El compresor más grande comprime el aire, después de lo cual se envía a la rueda más pequeña, donde se aplica una compresión adicional.
• Cuando el motor está funcionando a toda velocidad, ambas válvulas están completamente abiertas, lo que dirige el flujo de gases de escape directamente a la turbina grande, el aire pasa a través del compresor grande y se envía inmediatamente a los cilindros del motor.

La versión escalonada se usa más comúnmente para vehículos diesel.

Pros y contras de Twin Turbo

En la actualidad, TwinTurbo se instala principalmente en vehículos de alto rendimiento. El uso de este sistema ofrece ventajas como la transmisión del par máximo en un amplio rango de velocidades del motor. Además, gracias al doble turbocompresor, con un volumen de trabajo relativamente pequeño de la unidad de potencia, se logra un aumento de potencia, lo que lo hace más económico que el "aspirado".

La principal desventaja de BiTurbo es el alto costo, debido a la complejidad del dispositivo. Al igual que con la turbina clásica, los sistemas de doble turbocargador requieren un manejo más cuidadoso, mejor combustible y cambios de aceite oportunos.