El turbo se compone de dos mitades, que se pueden separar y combinar de diferentes formas. La turbina y el compresor. El tamaño y flujo de aire de cada una nos afecta enormemente el funcionamiento del turbo.
El lado de la turbina, osea el lado caliente, o el lado que recibe el humo del motor es una restricción. Entre más pequeña sea la turbina, más rápido va a comenzar a girar, pero si aceleramos mucho el carro, lo restringe, entonces el carro se siente como ahogado. Entre más grande sea menos restricción para el humo es, por lo que se tarda más en comenzar a girar, pero permite revolucionar más el motor, osea que es más para aprovecharlo en alta. Para 4x4 tenemos que cuidar que no sea muy grande, sino no nos va a ayudar mucho en bajas revoluciones que es lo que más usamos.
Hay que comenzar escogiendo el A/R, que es el radio de proporción entre el diámetro de una sección del caracol y la distancia hacia el centro del caracol. Conforme se hace más delgado el tubo, su distancia hacia el centro del caracol también disminuye. Entonces la proporción es siempre la misma. En este dibujo pueden ver como:
Un turbo con un A/R de 0.63 fluye más que un turbo de 0.51 por ejemplo. Entonces esto viene a lo que les decÃa en el primer párrafo.
Luego hay que escoger el diámetro de la rueda de la turbina, osea el "ventiladorcito" que es movido por los gases de emisión. Los fabricantes no tienen una nomenclatura exacta, sino que les ponen "stage 1", "stage 2", "stage 3". Esto se refiere al diámetro de la rueda, el ángulo de las aspas, la curvatura, cuántas aspas tiene, qué tan juntas están, etc. Es muy variado, y el stage 2 de una marca no es lo mismo que el stage 2 de otra marca. Entonces hay que asesorarse con un conocedor o con el fabricante para saber cuál escoger.
Ahora nos vamos al lado frio, osea el compresor. Este es movido por un eje que trae la fuerza del lado de la turbina. El compresor tiene otro "ventiladorcito" que succiona aire fresco de la atmósfera y lo comprime y lo envÃa al motor. Este ventiladorcito tiene realmente dos diámetros. El diámetro pequeño es el que miramos cuando le quitamos el filtro de aire al turbo. Es lo que asoma por el hoyito y succiona el aire. A esta parte del ventiladorcito se le llama inductor (inducer en inglés) Luego su base se va agrandando y termina en un diámetro más grande. Esta es la parte del ventilador que tira el aire hacia los lados y lo comprime. Se llama exductor (exducer en inglés). Utilizamos estos dos diámetros para calcular el "trim" del compresor. La fórmula es ((diámetro peq / diámetro grande) ^2)*100 Osea dividimos el pequeño entre el grande, lo elevamos al cuadrado y lo multiplicamos por 100. Entonces vamos a encontrar trim de 50, de 75, etc. Este dato nos indica aproximadamente, cuánto aire es capaz de comprimir el compresor.
Pero si nos damos cuenta, podemos encontrar dos compresores con el mismo tamaño de exductor pero diferente inductor. Aumentar el diámetro del inductor nos permite que el compresor jale más aire, lo que lo hace más eficiente. El problema es que si es demasiado eficiente, le vamos a querer meter más aire al motor del que es capaz de ingerir. Entonces, al aumentar las revoluciones del turbo, llega un punto en que se llena del compresor hacia el motor, entonces crea una como onda de choque que rebota y el aire hasta se regresa por el compresor. Como se imaginarán esto es dañino para el compresor. Entonces no se puede poner un inductor muy grande.
Ahora el otro caso, dos compresores con inductor del mismo tamaño, pero exductor de diferentes diámetros. Como el inductor es igual, la ingesta de aire es igual en ambos, pero el que tiene un exductor más grande va a poder comprimir más el aire que el otro. Entonces el de exductor más grande comprime más, aunque ambos fluyan la misma cantidad de aire. Esto se refleja en una respuesta más inmediata del turbo comparado con el caso anterior.
Finalmente tenemos que aprender a leer un mapa de flujo. Y esta es la verdadera clave para escoger el turbo ideal.
Este mapa nos indica la relación entre el flujo de aire, la eficiencia del compresor, presión, y rpm del compresor. El eje x tiene el flujo de aire en libras por minuto. Otros mapas lo tienen en metros cúbicos por minuto y otros en pies cúbicos por minuto (CFM). Otra forma de ver el flujo, es que aproximadamente se requieren de 1.5cfm por cada cabajo de fuerza que produce el motor. El eje Y tiene la relación de presión entre nuestro compresor y la atmósfera. Sabemos (si estudiaron fÃsica fundamental) que la atmósfera está a 14.7psi, y si le subimos "10 libritas", le estamos metiendo 24.7psi realmente al motor. Nuestra relación es de 24.7/14.7=1.68.
Básicamente, los óvalos son unas "islas de eficiencia". Nos indican que tan eficiente el el compresor al andar en ese rango de flujo de aire (eje x) y presión (eje y). Luego las lineas en forma de arco, nos indican las RPM a las que el compresor nos dará el flujo de aire (eje x) a tal presión (eje y). Estas lineas caen en diferentes islas de eficiencia, osea que podemos ver qué tan eficiente es nuestro turbo si lo hacemos girar a determinadas rpm y cuánto aire y cuánta presión nos está tirando. A la izq. hay una lÃnea en diagonal que corta todo. Este es el lÃmite teórico máximo al que puede fluir cierta cantidad de aire a determinada presión. Si le exigimos más presión al compresor, pero el flujo de aire no aumenta, ocurre lo que llaman "surge", que las aspas del inductor y exductor, entonces ocurre una gran turbulencia, el aire se regresa, pero como esto causa una baja de presión, el aire vuelve a entrar, este ciclo comienza a ocurrir en un ciclo y hace un gran ruido. Existe otra lÃnea invisible que es cuando el flujo de aire está alcanzando la velocidad del sonido. No puede sobrepasarla, entonces por eso ven que los arcos de rpm se vuelven más verticales entre más flujo de aire (más a la derecha)
Con toda esta información si quiero que la Blazerota tenga 600hp, puedo utilizar la calculadora en esta página: y me calcula que necesito 72.63 lb/min de aire. Obviamente un solo turbito de este ejemplo no la hace, entonces tengo que poner dos, osea 36.31lb/min c/u. Para que el turbo esté en su mejor punto de eficiencia (78%) en el momento en que se produzcan los 500hp, necesito girar el compresor a 106,620rpm, lo que me darÃa un radio de presión de un poquito más de 2.4, osea como 20.58psi en el turbo! osea que este compresor es muy pequeño. Si quisiera lograr ese flujo de aire a 10psi (1.6 radio de presión), el flujo máximo lo lograrÃa a revoluciones muy bajas y entonces el compresor está en su rango de 68% de eficiencia, que es muy bajo.
turbo1.gif
Voy a analizar más gráficas y les cuento más mañana cuál es mejor. que ya me dió sueño
