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Motor de gasolina turboalimentado

Los turbocompresores se han utilizado en varios motores de gasolina desde 1962, con el fin de obtener una mayor potencia o par para una determinada cilindrada del motor .

La mayoría de los motores de gasolina turboalimentados utilizan un solo turbocompresor; aunque también se suelen utilizar configuraciones de doble turbo.

En el automovilismo, los turbocompresores se utilizaron en diversas modalidades de deportes de motor en las décadas de 1970 y 1980. Desde mediados de la década de 2010, la turboalimentación ha regresado a varias categorías de automovilismo, como la Fórmula Uno y el Campeonato Mundial de Rally.

A finales de la década de 1970 y principios de la de 1980 se fabricaron varias motocicletas con motores turboalimentados.

Historia

Motor Turbo Jetfire de 1962

Turbocompresores múltiples

Configuración paralela

Una disposición común para los motores biturbo, especialmente en los motores en V , es una configuración en paralelo . [15] Esta disposición utiliza dos turbos de tamaño idéntico, cada uno alimentado por un conjunto separado de corrientes de escape del motor. Tener dos turbos más pequeños produce la misma cantidad total de impulso que un turbo único más grande, lo que les permite alcanzar sus rpm óptimas más rápidamente, mejorando así la entrega de impulso.

Configuración secuencial

Otra disposición biturbo que se utiliza habitualmente en los motores de los automóviles es la configuración secuencial , en la que un turbo está activo en todo el rango de revoluciones del motor y el otro se activa a mayores revoluciones por minuto. [16] Por debajo de estas revoluciones por minuto, tanto el escape como la entrada de aire del turbo secundario están cerrados. Al ser individualmente más pequeños, tienen un retardo reducido [16] y el hecho de que el segundo turbo funcione a un rango de revoluciones por minuto más alto le permite alcanzar la velocidad de rotación completa antes de que sea necesario. Estas combinaciones se denominan biturbo secuencial . Los sistemas biturbo secuenciales suelen ser más complicados que los sistemas biturbo paralelos porque requieren tuberías y válvulas de descarga adicionales para controlar la dirección de los gases de escape.

Otras configuraciones

Los fabricantes de automóviles rara vez utilizan más de dos turbocompresores. Algunas excepciones son el sistema de triple turbocompresor utilizado por el motor diésel de seis cilindros en línea BMW N57S de 2012 a 2017, el sistema de cuatro turbocompresores utilizado por el motor V12 en el Bugatti EB110 de 1991 a 1995 y el sistema de cuatro turbocompresores utilizado por el motor W16 en el Bugatti Veyron de 2005 a 2015 y el Bugatti Chiron de 2016 en adelante .

Deportes de motor

Toyota 7 de 1970 , coche de carreras biturbo

Carreras de coches Indy

El primer motor turboalimentado en el automovilismo fue el Kurtis Kraft -Cummins Diesel conducido por Fred Agabashian . Compitió en las 500 Millas de Indianápolis de 1952 , clasificándose en la pole. [17] Sin embargo, el turbo falló en la vuelta 71 de 200. [ cita requerida ]

Otro de los primeros usos de la turboalimentación en el automovilismo fue una versión turboalimentada del motor Offenhauser , que compitió por primera vez en las 500 Millas de Indianápolis de 1966 y que utilizaba un turbocompresor Garrett AiResearch. Este motor ganó las 500 Millas de Indianápolis de 1968 [18] [19] y en 1973 se alcanzaron potencias superiores a los 750 kW (1000 CV).

Carreras de coches deportivos

En 1972, el Porsche 917/10K se convirtió en el primer automóvil turboalimentado en ganar la serie Can-Am . El 917/10K estaba propulsado por un motor bóxer turboalimentado de doce cilindros que desarrollaba hasta 820 kW (1100 CV).

Fórmula 1

En Fórmula 1 , la "Era Turbo" original duró desde la temporada 1977 hasta la temporada 1988. Durante esta era, Renault , Honda , BMW y Ferrari produjeron motores con una capacidad de 1500 cc (92 pulgadas cúbicas), y eran capaces de producir de 380 a 1120 kW (510 a 1500 hp) durante este período. El primer monoplaza de Fórmula 1 turboalimentado fue el Renault RS01 , [20] sin embargo, los primeros motores a menudo sufrieron problemas de fiabilidad. A mediados de la década de 1980, los motores turboalimentados dominaron la Fórmula 1, hasta que fueron prohibidos después de la temporada de 1988.

Los turbocompresores regresaron a la Fórmula Uno para la temporada 2014 , con motores V6 turboalimentados de 1,6 L (98 pulgadas cúbicas) que reemplazaron a los motores V8 de 2,4 L (146 pulgadas cúbicas) de aspiración natural que se usaban anteriormente. La turboalimentación combinada con sistemas de recuperación de energía más potentes mantuvo el nivel de potencia similar a los motores V8 anteriores, a pesar de la menor capacidad y los límites de revoluciones más bajos. [21]

Carreras de turismos

En la serie de carreras alemana Deutsche Tourenwagen Meisterschaft (DTM), la "Era Turbo" de 1985 a 1989 vio a Volvo, Alfa Romeo y Ford convertirse en los primeros fabricantes en utilizar motores turboalimentados. En 1985, el Volvo 240 Turbo ganó el Campeonato Europeo de Turismos , antes de que los turbocompresores fueran prohibidos a principios de la temporada de 1990 por razones de costo.

Desde la temporada 2019 , la turboalimentación ha regresado al DTM, con motores turboalimentados de cuatro cilindros en línea de 2.0 L (122 pulgadas cúbicas) (compartidos con las regulaciones japonesas Super GT "Clase Uno") que reemplazan a los motores V8 de 4.0  L (244  pulgadas cúbicas ) de aspiración natural anteriores.

Reunión

Durante la era del Grupo B de 1982 a 1986, los motores turboalimentados que producían hasta 450 kW (600 hp) dominaron el Campeonato Mundial de Rally . [22]

La turboalimentación regresó para la temporada 2012 y se ha utilizado desde entonces. Los autos de rally WRC utilizan un motor turboalimentado de cuatro cilindros en línea de 1,6 L (98 pulgadas cúbicas) con un restrictor de 34 mm en el sistema de admisión de aire. [23]

Motocicletas

Los fabricantes de motocicletas rara vez utilizan la turboalimentación, y los siguientes son los únicos ejemplos de motocicletas turboalimentadas de fábrica: [24] [25] [26] [27]

Referencias

  1. ^ "La historia de la turboalimentación". Alemania: Turbolader . Consultado el 13 de abril de 2012 .
  2. ^ "Historia de Garrett". DW Performance . Estados Unidos. Archivado desde el original el 21 de octubre de 2009. Consultado el 2 de agosto de 2010 .
  3. ^ "La herencia de Honeywell: un hito en la historia de los turbos". Booster Online . EE. UU.: Honeywell . Consultado el 14 de febrero de 2010 .
  4. ^ Kraus, James (27 de abril de 2009). "Una mirada al pasado: Génesis del turbocompresor automotriz". Auto Universum . Consultado el 2 de agosto de 2010 .
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  11. ^ "Historia - Cuatro décadas del 911 Turbo". Motor Prime . 2011-10-23 . Consultado el 2012-04-13 .
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  24. ^ Smith, Robert (enero de 2013), "1978 Kawasaki Z1R-TC: Turbo Power", Clásicos de la motocicleta
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  26. ^ Walker, Mick (2006). "Turbocompresión". Motocicleta: evolución, diseño, pasión . JHU Press. pág. 166. ISBN 9780801885303Otros fabricantes construyeron prototipos y pequeños lotes de máquinas turboalimentadas, pero sólo los gigantes japoneses intentaron explotar el turbo para motos de producción en serie.
  27. ^ Bennett, Jim (1999). "Mecánica y mecanismos". El libro completo de la motocicleta: guía del consumidor (2.ª ed.). pág. 57a. ISBN 0-8160-3854-6Ninguno de los dos sistemas [sobrealimentadores ni turbocompresores] ha encontrado aceptación en el mercado de motocicletas de producción en masa, aunque los fabricantes de motocicletas japoneses hicieron un esfuerzo significativo para construir turbos a principios de la década de 1980. Los turbos de fábrica fueron enviados por Honda (el CX500T V-twin de 82 caballos de fuerza), Yamaha (el XJ650T de cuatro cilindros transversales de 85 caballos de fuerza), Suzuki (el XN85 de 85 caballos de fuerza, utilizando un GS650 de cuatro cilindros transversales) y Kawasaki (el ZX750 de cuatro cilindros transversales de 110 caballos de fuerza).
  28. ^ Smith, Robert (enero-febrero de 2013). «1978 Kawasaki Z1R-TC: Turbo Power». Clásicos de la motocicleta . 8 (3) . Consultado el 7 de febrero de 2013 .