La elección de un turbo no es lo que solía ser. Érase una vez, los autoproclamados ingenieros estaban contentos de construir un motor que producía una enorme potencia a altas revoluciones, pero conducía mal. Sin embargo, una vez que los fanáticos de los autos se dieron cuenta de que nadie podía atornillar un turbo a cualquier motor y hacer potencia, la atención se centró en la gama de alta fuerza de conducción en general. Con un poco de trabajo extra, cualquier persona con una educación primaria terminada puede quedar por encima de los expertos de antaño y elegir el perfecto turbo para cualquier aplicación.

Evalúa tu presupuesto. La construcción de un motor turbo no se trata sólo de un espigado huffer gigante para los colectores de escape y listo. El turbo puede costar solo US$500, pero una buena instalación no se detiene allí. Los turbocompresores hacen energía en función de la potencia original del motor y el par de torsión, entonces construir un motor para hacer más energía antes que atornillar un turbo sobre él probablemente será más beneficioso que compensarlo con un gran impulso.

Determina el flujo de aire requerido en pies cúbicos de aire por minuto (metros cúbicos de aire por minuto). El arranque no tiene energía, sólo empuja más aire a través de tu motor. Debido a que los motores funcionan generalmente con una relación de aire/combustible de aproximadamente 14 partes de aire a 1 parte de combustible y porque la gasolina contiene una cierta cantidad de energía (alrededor de 114.000 unidades térmicas por galón [0,5 l]), se puede hacer una correlación directa entre el flujo de aire en pies cúbicos por minuto (metros cúbicos por minuto) y la potencia . Esa proporción es de aproximadamente 150 pies cúbicos por minuto (46 metros cúbicos por minuto) a 100 caballos de fuerza. Como ejemplo, vamos a poner juntos una potencia de 900 de un Chevrolet 350: para esta aplicación, necesitará unos 1.350 pies cúbicos por minuto (411 metros cúbicos por minuto) de aire.

Calcula el flujo de aire de tu motor sin el turbo en pies cúbicos (metros cúbicos) por minuto. Hay tres formas de hacerlo: puedes utilizar una línea de pies cúbicos por minuto a potencia calculadora que toma el desplazamiento del motor, la eficiencia y las rpm en cuenta, y se pueden extrapolar los caballos de fuerza del motor, o bien se puede tomar el motor a un banco de pruebas y comprobarlo. Para nuestro motor de ejemplo, vamos a decir que (en la forma no turbo) produce 300 caballos de fuerza a 5.500 rpm, con una eficiencia del 80 por ciento volumétrico. La calculadora en línea nos da el flujo de aire 446 pies cúbicos (135 metros cúbicos) por minuto y utilizando la relación 150 pies cúbicos (45 metros cúbicos) por minuto/100 caballos de fuerza nos da unos 450 pies cúbicos (137 metros cúbicos) por minuto.

Divide el flujo de aire requerido entre el flujo de aire existente de tu motor para determinar la relación de la presión de sobrealimentación requerida (el cociente de la presión de sobrealimentación a la presión atmosférica, que es alrededor de 14,7 psi). Para el motor de ejemplo, se llega a una relación de presión de exactamente 3,00. Sin embargo, aquí hay un poco de trampa. La división de la potencia deseada por los caballos de fuerza sin el turbo te dará la cifra de presión a la misma proporción que va a través de este formulario largo de pies por minuto a caballos de fuerza, a la presión de cálculo de la relación. Solo has ido tan lejos para entender los factores con los que estarás tratando en la elección del turbo desde aquí en adelante.

Observa a través de la elección del "mapa de turbos" del fabricante. Un mapa de turbo es un gráfico que muestra el flujo de aire a los índices de presión y te da una representación visual de la eficiencia del turbo en un índice de presión dado a unos pies cúbicos por minuto dados. Verás el índice de presión en el eje vertical y el flujo de aire en el horizontal. En un mapa de compresor se ve algo similar a una diana alargada: el centro de la diana es el rango de eficiencia máximo de un compresor, allí es donde tiene impulso sin producir un exceso de calor.

Compara tu motor, la presión requerida y el flujo de aire en pies cúbicos por minuto (metros cúbicos por minuto) con respecto a los mapas de compresores diferentes y encuentra uno que coloque tu objetivo de flujo de aire/presión del punto en la esquina de centro a superior derecha de la gama del compresor de máxima eficiencia (el centro del ojo de la diana). Muchas veces encontrarás un flujo de aire que se expresa en la métrica "m3/s" o metros cúbico por segundo. Para convertir pies cúbicos por minuto a m3/s, multiplica por 0,00047. Para nuestro ejemplo motor, tendremos que encontrar un turbo que proporcione eficiencia completa en una relación de presión de 3,00 a 0,6345 m3/s de caudal. Una vez más, encontrar un compresor donde ese punto cae en la esquina de centro a superior derecha de rango de eficiencia máxima.

Repite los Pasos 2 a 7, utilizando el pico de par de torsión de rpm. El Chevy 350 en nuestro ejemplo hace su par motor máximo a 2.000 rpm, donde (según el gráfico de stock dyno) hace 140 caballos de fuerza. Aplica la regla 150-cfm/100-caballos de fuerza (45 metros cúbicos por minuto) y encontrarás que este motor consume 210 cfm (64 metros cúbicos por minuto) a que rpm. Multiplica ese flujo de aire por la relación presión requerida (3,00) y tendrás tu gama de baja exigencia requerida. Además de producir una relación de presión de 3,00 a 1.350 pies cúbicos por minuto (0,6345 m3/s), se debe producir el mismo PR 3,00 pies cúbicos por minuto a 630 (0,2961 m3/s).

Busca un poco más hasta que encuentres un turbo que esté completamente para arriba (que produce un RP 3,00, en este caso) a su par de pico de flujo de aire y que mantenga las relaciones a través de la potencia de pico de flujo de aire del motor. Encontrará a menudo que, para motores más grandes como nuestros turbos 350, no existen tales. Ningún turbo fuera de ahí proporcionará aquellos números de PR y de flujo sobre un espectro tan amplio de flujo de aire.

Vuelve a calcular para una configuración de múltiples turbo. Si no puedes encontrar un turbo montable, divide las cifras de flujo de aire entre el número de turbos que deseas utilizar. Dos turbos fluyen el doble de la cantidad de aire, y los turbos más pequeños tienen un alcance más amplio en relación con la eficiencia del flujo de aire absoluto. Por lo tanto, para nuestro ejemplo 350, divide 1.350 pies cúbicos por minuto (0,6345 m3/s) y 630 pies cúbicos por minuto (0,2961 m3/s) entre dos, ahora necesitarás un par de turbos que proporcionen una presión de 3,00 a 675 pies cúbicos por minuto (0,3172 m3/s) a 315 pies cúbicos por minuto (0,1480 m3/s). Ésta es solo una extensión de 360 pies cúbicos por minuto (106 metros cúbicos por minuto) para la configuración de dos pequeños turbo, contra los 720 pies cúbicos por minuto (219 metros cúbicos por minuto) de la configuración de un solo turbo grande, un logro mucho mayor para cualquier compresor.

Consejos

Si estás decepcionado cuando llegas al Paso 7 y te enteras de que tendrías que hacer todo de nuevo, para luego encontrar un turbo que se adapte a ambos requisitos, no te sientas mal. Algunos de los nombres más grandes en el negocio no se molestan en calcular el flujo de aire que transmite de par máximo a potencia máxima. Sin embargo, esta poca supervisión no está bien para los constructores de los modernos motores turbo. El ingeniero moderno entiende que la selección de un turbo de calidad es sobre el rendimiento en todo el rango de operación del motor entero, no sólo a potencia máxima. La demora del turbo es de los 80.