Motor de gasolina turboalimentado

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

La mayoría de los motores de gasolina turboalimentados utilizan un solo turbocompresor; sin embargo, también se suelen utilizar configuraciones biturbo.

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

Varias motocicletas fabricadas a finales de los años 70 y principios de los 80 venían equipadas con motores turboalimentados.

• 1962: El primer motor de automóvil de producción turboalimentado fue el Oldsmobile Turbo Jetfire utilizado en el Oldsmobile Jetfire. ^{[ 1 ]} Se utilizó un turbocompresor Garrett AiResearch con válvula de descarga integrada. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} La potencia aumentó significativamente con respecto al motor de aspiración natural, pero la fiabilidad era baja y la producción de este motor cesó en 1963. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Un mes después del lanzamiento del Oldsmobile turboalimentado, se introdujo una versión turboalimentada del motor Chevrolet Turbo-Air 6 en el Chevrolet Corvair Monza Spyder. ^{[ 5 ]} Este motor no utilizaba una válvula de descarga. ^{[ 7 ] : 62, 63, 64} La producción del motor Corvair turboalimentado continuó hasta 1966.
• 1965: A partir de este año, una versión turboalimentada del motor de cuatro cilindros en línea inclinado "Comanche" de 154 pulgadas cúbicas estuvo disponible como opción en el International Scout . Este motor desarrollaba 83 kW (111 hp) a 4000 rpm y 225 N⋅m (166 lb⋅ft) a 3200 rpm y estuvo disponible hasta 1967. ^{[ 8 ] [ 9 ]}
• 1973: El siguiente automóvil turboalimentado de producción en masa fue el BMW 2002 Turbo , presentado en el Salón del Automóvil de Frankfurt de 1973 y equipado con un motor de cuatro cilindros de 2.0 L (120 pulgadas cúbicas). ^{[ 10 ]} Debido al excesivo retardo del turbo, las preocupaciones de seguridad y la crisis del petróleo de 1973/1974, el 2002 Turbo se dejó de fabricar en 1974. ^{[ 10 ]}
• 1974: En el punto álgido de la crisis del petróleo, se presentó el Porsche 911 Turbo , convirtiéndose en el automóvil de producción en serie más rápido de la época. ^{[ 11 ] [ 12 ]} El Porsche 911 ha estado disponible con un motor turboalimentado durante la mayor parte de los años desde 1974. ^{[ 13 ]}
• 1977: El modelo Saab 99 marca el inicio de la larga trayectoria de Saab en la fabricación de turismos con turbocompresor.
• 1978: La versión "LD5" del motor V6 de Buick marca el regreso de la turboalimentación a los automóviles producidos en los Estados Unidos. ^{[ 14 ]}
• 1978-presente: Muchos fabricantes han producido automóviles con turbocompresor. Desde principios de la década de 2010, muchos automóviles europeos han adoptado motores turboalimentados más pequeños. Esta tendencia se ha extendido posteriormente a fabricantes de otras regiones.

Una configuración común para motores biturbo, especialmente en motores en V, es la configuración en paralelo . ^{[ 15 ]} Esta configuración utiliza dos turbos del mismo tamaño, cada uno alimentado por un conjunto independiente de flujos de escape del motor. El hecho de que dos turbos más pequeños produzcan la misma cantidad total de presión de sobrealimentación que un solo turbo más grande les permite alcanzar sus rpm óptimas más rápidamente, mejorando así la entrega de presión.

Otra configuración biturbo comúnmente utilizada en motores de automóviles es la secuencial , donde un turbocompresor está activo en todo el rango de revoluciones del motor y el otro se activa a mayores revoluciones. ^{[ 16 ]} Por debajo de estas revoluciones, tanto el escape como la entrada de aire del turbocompresor secundario están cerrados. Al ser individualmente más pequeños, tienen un retardo reducido ^{[ 16 ]} y el hecho de que el segundo turbocompresor opere a un rango de revoluciones 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 complejos que los sistemas biturbo paralelos porque requieren tuberías y válvulas de descarga adicionales para controlar la dirección de los gases de escape.

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 2012-2017, el sistema de cuatro turbocompresores utilizado por el motor V12 del Bugatti EB110 de 1991-1995 y el sistema de cuatro turbocompresores utilizado por el motor W16 del Bugatti Veyron de 2005-2015 y del Bugatti Chiron de 2016-2024 .

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 , logrando la pole position. ^{[ 17 ]} Sin embargo, el turbo falló en la vuelta 71 de 200.

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 utilizó un turbocompresor Garrett AiResearch. Este motor ganó las 500 Millas de Indianápolis de 1968 ^{[ 18 ] [ 19 ]} y se lograron potencias superiores a 750 kW (1000 hp) en 1973.

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 de doce cilindros turboalimentado que producía hasta 820 kW (1100 hp).

En la Fórmula Uno , la "Era Turbo" original duró desde la temporada de 1977 hasta la de 1988. Durante esta época, Renault , Honda , BMW y Ferrari produjeron motores con una cilindrada de 1500 cc (92 pulgadas cúbicas) y fueron capaces de producir entre 380 y 1120 kW (510 y 1500 hp) durante este período. El primer coche de Fórmula Uno con turbocompresor 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 Uno, hasta que fueron prohibidos después de la temporada de 1988.

Los turbocompresores regresaron a la Fórmula 1 para la temporada 2014 , con motores V6 turboalimentados de 1.6 L (98 pulgadas cúbicas) que reemplazaron a los motores V8 atmosféricos de 2.4 L (146 pulgadas cúbicas) que se usaban anteriormente. La turbocompresión, combinada con sistemas de recuperación de energía más potentes, mantuvo un nivel de potencia similar al de los motores V8 anteriores, a pesar de la menor cilindrada y los límites de revoluciones más bajos. ^{[ 21 ]}

En el campeonato alemán de automovilismo 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 al comienzo de la temporada de 1990 por motivos de coste.

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

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

La turboalimentación es poco común entre los fabricantes de motocicletas, siendo los siguientes los únicos ejemplos de motocicletas turboalimentadas de fábrica: ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

• Kawasaki Z1R-TC de 1978 ^{[ 28 ]}
• Honda CX 500 Turbo de 1982
• 1982-1983 Yamaha XJ 650 Seca Turbo
• Honda CX 650 Turbo de 1983
• Suzuki XN85 Turbo de 1983
• Kawasaki GPZ750 Turbo (1983-1985)