Los turbocargadores a veces se instalan luego de adquirir un coche por los entusiastas y modificadores, mientras que muchos autos y camionetas vienen con ellos de fábrica. Aunque las razones específicas pueden variar, todos los turbocargadores permiten aumentar la potencia de salida del motor, que de otra forma estaría restringida. Como resultado, es posible que un motor pequeño produzca tanta potencia con un turbocargador como un motor grande sin uno de ellos.

Definición

Un turbocargador es un dispositivo que usa la energía de los gases de escape que salen del motor para comprimir el aire que ingresa a éste. Debe tener al menos cuatro aperturas: una para que ingresen los gases de escape del motor, una segunda para que salgan los gases de escape, una tercera que es la toma de aire y la cuarta para dirigir el aire hacia la toma del motor. Un turbocargador también cuenta con una abertura adicional para ventilar el exceso de presión de aire. Incrementar la presión de aire de entrada que va al motor puede aumentar la potencia, pero demasiada presión de aire puede dañar el motor. Incrementar la presión aumenta la potencia del motor debido a la mayor densidad del aire. Esta mayor densidad implica más moléculas de oxígeno, lo cual significa que el motor puede responder incrementando la cantidad de combustible que mezcla con ese oxígeno. Cunado se queman el combustible y el oxígeno, el resultado es una explosión más poderosas con cada golpe del pistón, y por lo tanto, áas potencia de salida del motor.

Función de un turbocargador

La función de un turbocargador es incrementar la potencia de salida del motor, sin modificar el motor en sí mismo. Típicamente, un motor debería ser más grande y pesado para ganar potencia, por otra parte, un turbocargador es un dispositivo más pequeño y liviano. Además, un turbocargador es alimentado por los gases de escape del motor, los cuales normalmente simplemente abandonan el sistema sin ser utilizados.

Abertura de escape

La función del turbocargador se puede pensar como el comienzo de la abertura de escape. Los gases de escape del motor atraviesan el turbocargador antes de salir por el sistema de escape del vehículo. El flujo de estos gases provoca que una turbina dentro del turbocargador gire. En el otro lado de la turbina, sobre el mismo eje, hay una rueda distinta en la toma de aire del artefacto.

Abertura de entrada

En la abertura de entrada del turbocargador hay una segunda rueda que gira cada vez que la turbina del lado del escape gira, ya que están conectadas por el mismo eje. Esta segunda rueda recibe el nombre de "compresor" o "impulsor" porque su giro comprime el aire que sale del turbocargador del lado de la toma. Este aire comprimido se dirige a la toma del motor, y debido a la mayor densidad de las moléculas de oxígeno en el aire comprimido, el motor consume más combustible para cada golpe de pistón, lo que incrementa la potencia.

Abertura de escape (otra vez)

El aire comprimido que proviene de la toma del motor se quema dentro y se convierte en gases de escape. Estos gases de escape tienen más energía que lo que tendrían si el aire no se hubiera comprimido y se hubiera consumido más combustible, y por lo tanto, gira la turbina del turbo más rápido que antes. En el giro, el compresor también funciona más rápido que antes, lo cual comprime el aire de entrada aún más. El incremento en la compresión del aire resulta en más moléculas de oxígeno y más consumo de combustible por golpe de pistón. En la medida en que este ciclo continúa, el turbocargador puede continuar fácilmente comprimiendo el aire. Sin embargo, en cierto punto, demasiada compresión de aire combinada con mucho combustible resultará en una potencia intolerable para el motor.

Control de la presión de aire

Para limitar la presión de aire que un turbocargador genera, se debe usar un sistema de control. Típicamente, éste es un mecanismo llamado "válvula de escape", que cuando se abre, permite que algo de los gases de escape salteen la turbina del turbo, lo cual limita la velocidad del giro. Limitar la velocidad de la turbina limita la velocidad del compresor, reduciendo la compresión del aire.