Un accesorio fundamental para economía y eficiencia. Aprendamos porqué…

En los últimos 2-3 años se observa en el mercado colombiano una lenta pero firme transición de motorizaciones. Desde luego llegaron los eléctricos, aunque en pequeña escala. También los apasionantes híbridos enchufables y los menos interesantes híbridos simples, pero en el mundo de la gasolina y ciertamente dándole el último soplo de vida y una pensión de lujo al motor de combustión, aparecen cada vez más autos de bajas cilindrada combinada a un elemento no muy conocido por muchos en el mercado en general: el turbo.

Qué es lo que tiene este singular elemento, el turbo-compresor (o simplemente turbo) que ha cautivado tanto a los fabricantes que lo proponen como un elemento más en nuestros motores? Veamos algo de historia:

El turbo o turbo-compresor (como se conoce su nombre completo) nace inicialmente en la aviación como un corrector altimétrico. Efectivamente tan temprano como 1905 una compañía llamada Sulzer Brothers inventaba un aparato que “soplaba” aire aire dentro de los cilindros de los motores de pistón, para que estos pudieran funcionar y volar literalmente más alto… allá donde faltaba densidad del aire. Así, en 1920 el biplano Le Peré escalaba a 33.113 pies ayudado por un turbocompresor. Pero en el el mundo del automóvil pasarían muchos años más…. JC Garrett en 1954 crea la división Garret Automotive. Lamentablemente los primeros modelos de automóviles con turbocargador no tuvieron mucha aceptación, básicamente por problemas de confiabilidad. Tuvieron que ser retirados del mercado, como fue el caso del Chevrolet Corvair y el Oldsmobile Jetfire. Pero no sería sino hasta los años 80´s cuando realmente comienza su popularización o cuanto menos su uso comercial en modelos deportivos y en casi todas las categorías de competición como la Fórmula 1 y las categorías de Rally.

Le Peré
jetfire

Pero, ¿Qué es un Turbo?

Veamos rápidamente y en lenguaje sencillo en qué consiste un turbo y cuales son sus ventajas que lo han posicionado con tanto protagonismo en el mercado.

Para entenderlo primero debemos aclarar qué es un motor de combustión sin turbo, llamado de “aspiración natural” o simplemente “aspirado”: Es una máquina que genera movimiento a partir de dos elementos básicos: Gasolina y aire. El segundo en mucho mayor proporción al primero, aunque para muchos no siempre es evidente. Lo que permite la combustión de un combustible (carburante), es el aire, más concretamente el oxígeno en él (comburente). El poder de dicha combustión (léase si se quiere, potencia) es directamente proporcional a la cantidad de aire y combustible que procesemos. Pero simultáneamente. No podemos aumentar el uno sin aumentar el otro. Es por eso que el tamaño de un motor se mide tradicionalmente dando el volumen de aire que puede admitir en sus cilindros (Ej, 1.6 litros, 2.0 litros, etc). Eso es fijo, aunque como veremos más adelante lo que sí es variable es la “masa” de aire que se puede suministrar. Y por supuesto la cantidad de combustible, de lo cual se encargan sistemas como la inyección de combustible (EFI) y anteriormente el rudimentario carburador. Dichos sistemas deben suministrar la cantidad correcta y precisa de acuerdo siempre a la cantidad de aire. Ni más, ni menos.

En un motor aspirado lo que hace que dicha capacidad del motor se “llene” es la presión atmosférica del aire ambiente. Si alguna vez de niños jugaron con una jeringa sin aguja, entenderán de que hablo. La “fuerza” con que entraba el aire a la jeringa la daba la presión atmosférica del sitio donde nos encontrábamos. Eso es lo que llamamos aspiración natural o “aspirado”. El problema o limitación es que esa presión atmosférica disminuye drásticamente con la altura. Para darles una idea… en Bogotá es 25% inferior a la que se tiene a nivel del mar. Para ilustrar esto es equivalente a decir que un motor 2.0 aspirado a nivel del mar, se convierte en un 1.5 (25% menos) cuando está en Bogotá. Su llenado, su potencia y torque serán como mínimo 25% menos. En ocasiones pierden aún más.

Ahora, que pasa si a la entrada de aire tuviéramos la manera de instalar un compresor de aire…. que compensara por esa caída de presión y “empujara” ese aire a presión superior a la atmosférica? Pues bien, eso no es ni menos ni más que lo que exactamente es y hace un turbo. Toma aire a presión atmosférica y la multiplica 2 a 3 veces más. De esa manera sube su densidad y aumenta su masa. Es como si por un instante el motor aumentara su tamaño. Ej. un 2.0 toma las características de un 3.0 ó 3.5… de acuerdo a la presión aplicada al aire. El nombre “turbo” deriva de la palabra turbina, porque ese es el principio de operación: Una rueda comprime el aire de admisión impulsada por un eje solidario conectado a una turbina, impulsada esta por los gases de escape. Aprovecha la energía cinética sobrante de estos, para mover el turbo.

Gráfico de un Turbo

Un concepto brillante que aumenta la eficiencia y multiplica la potencia disponible por la razón explicada anteriormente.

Repasemos entonces:

  • Un turbo es un mecanismo para ingestar aire dentro de un motor, a presiones superiores a la atmosférica.
  • Multiplica la potencia y eficiencia del conjunto. Es como aumentar el tamaño del motor, pero solo cuando se requiere. (acelerador)
  • Podemos decir que además el turbo es un corrector altimétrico porque elimina la dependencia directa de la presión atmosférica que tienen los motores aspirados. Un motor turbo aún tiene algo de pérdidas por altura, pero son muy leves y por razones distintas que explicaremos en otro momento.

El uso de los turbo-compresores hoy en día no se limita a motores o modelos de especificaciones deportivas. En los últimos 25 años la industria automotriz ha dado pasos de gigante en lo que tiene que ver con electrónica y gestión de los motores, en la inyección de combustible. Lo cual ha permitido simplificar y abaratar los montajes turbo y su producción. Sumado a ello, las normativas exigentes de emisiones contaminantes regidas por los tres bloques Europa, América y Asia han incentivado su uso. Básicamente porque las normas de emisiones aplican como contaminantes emitidos por km, en ciclos de aceleración leve, lo que llamamos “velocidad crucero”. Dependen del tamaño del motor. De esa manera se pueden usar motores pequeños, ecológicos si se quiere, pero que pueden multiplicar su potencia y su tamaño por cortos momentos, apoyados en el turbo, logrando además bajos consumos teniendo en cuenta su potencia. Es así como motores 1.0, 1.2 y hasta 1.5 turbo logran potencias antes solo posibles en aspirados de 1.6, 1.8 y hasta 2.5 litros, pero con el consumo de uno apenas algo más grande que su real cilindrada. Es la magia del turbo, que unido a modernos sistemas de inyección directa, que permiten altas relaciones de compresión se vuelven la combinación ideal de economía, potencia y eficiencia.

Dicho esto, pasemos una rápida revista a tres modelos comerciales que queremos presentarles como referentes de esta tendencia de motores pequeños con turbo, creados no para uso deportivo, pero sí que logran desempeño muy destacable incluso sorprendente en ciudades como Bogotá, donde los aspirados tienen las grandes pérdidas de potencia y eficiencia que en este caso el turbo cubre sobradamente:

KIA STONIC

Este SUV está recién llegado al mercado, tiene un tamaño compacto, ideal para uso urbano, en la línea de la demanda del mercado que aun no parece saturarse de este tipo de carrocerías. Moderno, diseño sin propuestas extrañas y por lo mismo de gusto universal. Por momentos parece más un crossover (lease un auto alto) que un SUV. Pero está claro que esa fue la intención del fabricante, que lo pudieran ver con ojos distintos y así llegar a un público más amplio.

El interior es del nivel esperado en Kia. Sencillo y funcional. Pantalla con integración a los sistemas de smartphone, tapicería y cojinería agradables, pero sin derrroche. El espacio justo lo esperado para su tamaño. Ideal para solteros y familias comenzando. El baúl con espacio justo. 352Lts declarados. Suspensión de automóvil, McPherson delantera, semi independiente atrás. Hay diferentes nivel de equipamiento de acuerdo a la versión. Manual (Vibrant) o automática (Zenith). Grandes diferencias de equipamiento en la segunda, incluyendo toda suerte de asistentes para seguimiento de carril, manejo automático de luces, led en los proyectores principales y toda suerte de etcéteras.

Finalmente, lo que nos ocupa en el presente artículo: El motor es una eficiente unidad de tres cilindros (menos piezas móviles) de 1.0 litros, alimentado por turbo. Logra, por las razones enunciadas en nuestra primera sección, una potencia de 120 hp a 6000 rpm y un torque de 172 Nm en amplio rango de RPM´s, (1500-4000)

KIA STONIC
Motor  
Turbo
Cilindraje (c.c.) 998
Número de cilindros 3
Potencia máxima (hp/rpm) 120/6.000
Torque máximo (Nm/rmp) 172/1.500 - 4.000
Normativa Emisiones Euro VI
Capacidad Tanque Combustible (L) 45
Consumo Homologado WLTP* 5,6 L/100 Km

*WLPTP = “Worldwide Harmonized Light Duty Vehicles Test Procedure

Adicionalmente, incluye un sistema híbrido ligero (MHEV) que básicamente es un conjunto eléctrico batería-alternador-generador, que permite aumentar la eficiencia del motor recuperando energía y activando un motor eléctrico en los momentos donde la eficiencia del motor térmico disminuye. Para más info, puede consultar nuestro artículo al respecto aquí Híbrido Ligero Vs. Híbrido Enchufable – Turbopress

De esta manera logra unos consumos WLTP de 5.6 L/100 Km (en otra oportunidad explicaremos qué es el estándar WLTP, pero como referencia, mencionemos que un motor de Kia 1.6L aspirado, de generación anterior tenía una potencia similar (125hp), menor torque (154 Nm), y sin embargo su consumo WLTP era 7.2 L/100 Km, es decir 28% superior!… Si a eso le agregamos la diferencia de pérdida por altura de los aspirados… (25% en Bogotá) vs. los turbo (aprox 10%), las ventajas de esta motorización 1.0T saltan a la vista, por donde se le mire.

Otras cifras comparativas de rendimiento que pueden llamar la atención: El Stonic, es 1.6 segundos más rápido en el 0-100km que el Kia Ceed 1.6 (aspirado) de 2012. Y es 0.8s más rápido en el ¼ milla. (cifras fabricante). Son realmente números a considerar seriamente.

Precio desde $83.000.000

CITROËN C3 TURBO

El C3 es el compacto tradicional de la casa francesa (grupo PSA) que comparte plataforma con el 208 de Peugeot. Tiene un diseño que se aparta de lo tradicional como ocurre siempre con Citroen, con rasgos de personalidad única que lo distinguen y destacan. Aunque es una carrocería de automóvil, la combinación de partes en tono negro en techo y guardafangos que conceden una pinta semi-crossover. Adentro tiene un espacio apenas justo pero funcional y de nuevo con rasgos de personalidad únicos y muy buenos acabados.

La suspensión es del nivel esperado en Citroen, con tecnología Advance Comfort que es una tecnología exclusiva de la marca, altura aumentada y con reglaje para malos caminos. La cojinería también tiene consideraciones en materiales y diseños concebidos por la marca para minimizar la fatiga y beneficiar la ergonomía en general.

La lista de equipamiento de la versión turbo es intermedia ya que tiene todo lo deseado en su nivel, pero no incluye los asistentes de carril y otras ayudas como vimos en el Kia.

El motor es una unidad tricilíndrica también como el Kia, pero la cilindrada es mayor 1.2T. Tiene 110 hp. (Una potencia en otro tiempo solo vista en motores 1.6i aspirados) y un toque de 205 Nm. Para dar una idea, este es el torque que tienen muchos motores aspirados de 2.0 litros. El consumo WLTP a su vez es de solo 5.0 L/100 Km, incluso inferior al Kia 1.0T presentado aquí pero con un torque mayor. Ello de alguna manera explica que su motor ha ganado por 4 veces consecutivas el premio motor del año, categoría 1.1 a 1.4.

CITROEN C3 TURBO
Motor  
Turbo
Cilindraje (c.c.) 1.199
Número de Cilindros / Disposición 3/en línea - árbol de contrabalanceo
Potencia máxima (hp/rpm) 110/5.500
Torque máximo (Nm/rmp) 205/1.500
Normativa Emisiones Euro V
Capacidad tanque combustible (L) 50
Consumo Homologado WLTP* 5,0 L/100 Km

*WLPTP = “Worldwide Harmonized Light Duty Vehicles Test Procedure

Precio desde $84.990.000 al momento de esta publicación.

CHEVROLET ONIX TURBO

El último invitado a esta vista rápida es el Chevrolet Onix Turbo. Tiene la aplicación más universal dado que es de los tres presentados el que más opciones de carrocería incluye: Un sedan, un hatchback y un hatchback deportivo. Para todos los gustos y presupuestos. El sedán tiene un baúl nada despreciable con 470 litros de capacidad. Superior al promedio de su segmento. El Hatchback en cambio tiene uno de los más pequeños de su categoría (275 lts). Pero es claro que su vocación es otra.

El motor, que es lo que nos ocupa en estas líneas, es un 1.0T (de 3 cilindros como los otros dos), 12 válvulas y 115 hp. El torque marca sobre los 160 Nm. De nuevo una potencia comparable a los aspirados tradicionales de 1.6 litros, pero con mucho más torque, al nivel de un 1.8 aspirado. La cifra de consumo desafortunadamente Chevrolet no la publica en su website, pero por lo que averiguamos su WLTP estaría cercano a los 5.1 L/100 Km. El precio es lo más atractivo.

CHEVROLET ONIX TURBO
Motor  
TURBO
Cilindraje (c.c.) 1.000
NÚMERO DE CILINDROS 3
Potencia máxima CEE (hp/rpm) 115/5.500
Torque máximo (Nm/rmp) 160/2.000
NORMATIVA EMISIONES Euro VI
CAPACIDAD TANQUE COMBUSTIBLE (L) 44
Consumo Homologado WLTP* 5,1 L/100 Km

*WLPTP = “Worldwide Harmonized Light Duty Vehicles Test Procedure

El sedán (versión base) comienza en $56.790.000.

Conclusión

El turbo es probablemente el invento, que junto con la inyección electrónica más han revolucionado la tecnología de los motores de combustión o térmicos. Son elementos que multiplican la potencia sin tener que aumentar la cilindrada de los motores. Sirven además como correctores altimétricos evitando que los motores pierdan potencia y eficiencia en directa proporción con la altura. Son incluso economizadores de combustible en cierta manera… debido a que permiten sacar mejor potencia de motores pequeños y económicos en ciudad, ya que solos no serían capaces de mover decentemente las carrocerías donde van montados.

Su única desventaja es que necesitan combustible de buen octanaje. Normalmente 95 RON o superior. En nuestro país eso significa Extra (97 RON). Porque aquí no existe una opción básica que sea aceptable. La Corriente tiene miserables 88 RON y significa que no cumple el requerimiento de ningún motor diseñado hace 25 años en adelante, Turbo o aspirado. Duro como suene. Retomando, estos motores modernos solo con 95 RON logran su máxima potencia y más importante aún, su mejor economía y bajas emisiones. No se debe ignorar esto último. Y el hecho de que acepte Corriente y no se rompan a la primera, no significa que el combustible es ideal. Los computadores de inyección están diseñados para proteger el motor de las peligrosas detonaciones al usar el combustible incorrecto. Pero es claro que se degrada la potencia y por supuesto el consumo, ya que las ECUs entran en lo que llamamos “modo a prueba de fallos” que básicamente es un modo de sobrevivencia en que se busca una operación segura, degradada pero temporal mientras se cambia o se cicla el combustible por el correcto.

Lastimosamente para perjuicio de todos, la gasolina Extra ha venido subiendo el precio de manera descontrolada. Las excusas de los subsidios que supuestamente no aplican a la Extra han sido insuficientes (¿?), ya que en el pasado nunca fue así y, como se quiera ver… nunca el precio de la Extra había estado situado a cerca del doble del costo de la Corriente, como ocurre hoy.

Paradójicamente esto significa que a pesar de que los estos motores de baja cilindrada, pequeños y con turbo son los más eficientes y ecológicos, y así tengan consumos que rondan los 5.0L/100km (que son unos 75km/g!! en la extraña medida colombiana) y bajísimas emisiones… alguien por ahí puede pensar y preferir un auto con motor 1.6i aspirado, mucho menos eficiente que, aunque también está diseñado para un octanaje óptimo como el de la Extra, la tendencia popular real es usarlos con Corriente, (entre otras por la ignorancia de vendedores y supuestos expertos consultados), aunque sin saberlo contaminando más y consumiendo más.. no solo por esto del “modo a prueba de fallos” o “safe mode” sino también por su mayor cilindrada.

Para hacer el ejercicio real y sacar las cuentas correctas hemos creado una una simple pero útil calculadora que servirá para despejar las dudas. Ud. solo debe digitar el consumo teórico urbano tomado de la ficha técnica (o bien el real tomado se su tablero, pero como recomendación general luego de mínimo 20km de recorrido acumulado) y el precio por galón de gasolina en la estación gasolinera que use. Al llenar la tabla, la misma le contestará con el costo efectivo por cada kilómetro recorrido. Así puede determinar el costo real en combustible de cualquier viaje, sea ciudad o carretera según el caso.

CALCULADORA

Análisis Económico Vehículos
Gasolina costo por cada Km recorrido

Hagamos el siguiente ejemplo (Figura 1). Supongan uds. que están decidiendo entre un auto nuevo, pero con tecnología de hace unos años, motor 1.6i 16v aspirado, con 110 Hp Supongamos que su ficha técnica promete 9.5 L/100Km… de consumo urbano, aunque su requerimiento es 91 RON decidimos usar Corriente de 88 RON porque es más barata….(aunque con el octanaje incorrecto puede consumir más, despreciemos este factor para el ejemplo). Fijemos un precio de referencia de $9.500 para la Corriente. Al llenar los datos, tenemos que el costo por cada kilómetro en combustible es $239 pesos. Ahora repitamos el ejercicio con uno de los 3 invitados del presente artículo. Digamos el Citroen C3 1.2T, que hace un consumo urbano de 6.0 L/100km. Exige (95 RON) por tanto usamos Extra a $15,500 el galón tenemos que cada kilómetro sale en $246 pesos. Nos da que, a pesar de la mejor tecnología y una cifra de consumo muy diferente, no se logra ahorro sino mayor gasto de 3% (ahorro negativo). Las ganancias quedan ya del lado de las menores emisiones tóxicas que desafortunadamente rara vez llegan a la conciencia y menos aún a la decisión de compra.

(Figura 1)

(Figura 2)

Cierto, pero queremos dejar una reflexión (Figura 2). Si la gasolina Extra costara los $12.500 por galón que costaba en Junio 2021 por ejemplo (y que ya tenía las mismas especificaciones desde Diciembre 2019), el costo por Km bajaría a solo $198 pesos, diferencia importante frente a los $239 pesos de la Corriente. (17% de ahorro!)

Invitados a hacer sus propias cuentas en la calculadora, pero lo anterior significa que de seguir las cosas así, se desincentiva el uso de nuevas tecnologías limpias, ecológicas y eficientes, por el solo hecho de considerar que el alto octanaje (gasolina Extra) es un elemento de lujo innecesario en lugar de tomarlo por lo que es: Combustible de 95-97 RON. Básico, necesario en los motores altamente modernos, económicos y ecológicos. Invitamos cordial pero enérgicamente a: Instituciones, funcionarios y organismos del Estado para que tomen las medidas necesarias para que no se especule con la Extra, o en su defecto, suban las especificaciones de la Corriente, para que se pueda usar en estos motores modernos y económicos. Es lo que se haría con el mínimo sentido común.

¿A cuál de estos 3 vehículos le interesaría que le hiciéramos una prueba a fondo en TURBOPRESS?
97 votes · 97 answers

FIN