De entre el conjunto de tipos de turbocompresores que hay disponibles en el mercado del automóvil actual, encontramos el turbo de geometría variable, comúnmente conocido por sus siglas en inglés VTG “Variable Turbocharger Geometry”, creado principalmente para solucionar los inconvenientes que derivan del funcionamiento de los turbos convencionales.

Así es, y es que los turbos de geometría variable ofrecen una capacidad única para ajustar la disposición de sus componentes internos según las condiciones de funcionamiento del motor, proporcionando una respuesta más rápida y precisa y mejorando tanto la eficiencia de combustible como el rendimiento general del motor ¿Qué son los VTG o turbos de geometría variable y cuáles son sus principales características?

En pocas palabras, un turbo de geometría variable es un tipo de turbocompresor que puede cambiar la posición de sus álabes de la turbina para controlar el flujo de los gases de escape y, en consecuencia, la presión del aire de admisión ¡Sigue leyendo y obtén toda la información relacionada sobre los VTG!

Desde RO-DES Recambios creemos importante que conozcas la importancia de los VTG y de su funcionamiento en el vehículo, pues esta radica en su influencia directa en la eficiencia, potencia y respuesta del motor ¿Te acuerdas de su capacidad de ajuste dinámico? Esta permite optimizar el rendimiento del motor en una amplia gama de condiciones de conducción, desde la aceleración a baja velocidad hasta la velocidad máxima en carretera ¡Infórmate más a continuación!

Disposiciones comunes de los VTG

Para comprender cómo funcionan estos dispositivos, es fundamental conocer las disposiciones comunes que se encuentran en los turbocompresores de geometría variable, diferenciándose los motores de servicio ligero de los de servicio pesado ¿Cuáles son sus diferencias principales?

• En los motores de servicio ligero, como automóviles de pasajeros y vehículos comerciales ligeros, una disposición común implica que las paletas de la turbina giren al unísono en relación con su cubo. Este movimiento permite variar el ángulo de ataque y el área de la sección transversal, lo que a su vez regula la presión del aire de admisión y, por ende, la potencia entregada por el motor.
• Por otro lado, en los motores de servicio pesado, se emplea una disposición diferente. Aquí, las paletas de la turbina no giran, sino que se ajusta su ancho efectivo. Esta adaptación se logra moviendo la turbina en su eje, lo que retrae parcialmente las paletas dentro de la carcasa.

¡OJO! No olvides que la forma en que se controlan los ajustes de los VTG puede variar, pues los actuadores empleados pueden ser de diferentes tipos: Actuadores de vacío de membrana, servosistemas eléctricos, actuadores eléctricos trifásicos, actuadores hidráulicos o actuadores con freno neumático.

Como has podido ver, las disposiciones comunes en los Turbos de Geometría Variable abarcan desde la variación del ángulo de las paletas de la turbina hasta el ajuste del ancho efectivo de las mismas, con el objetivo final de maximizar la eficiencia y la potencia del motor en una amplia gama de aplicaciones.

Tipos de turbos de geometría variable

Cuando se trata de Turbos de Geometría Variable (VTG), son varias las opciones que podemos encontrar en el mercado, diferenciándose el diseño de paletas móviles o de ancho variable, así como otros que hacen uso de tecnologías de control electrónico ¿En qué se distinguen unos de otros? ¡Descúbrelo a continuación!

• Diseño de paletas móviles en los VTG: En este, las paletas de la turbina pueden ajustarse dinámicamente para controlar el flujo de gases de escape y optimizar la presión del aire de admisión. Se usa en vehículos de pasajeros y deportivos debido a su capacidad para proporcionar una respuesta rápida y suave.
• Diseño de ancho variable en los VTG: Implica ajustar el ancho efectivo de las paletas de la turbina sin necesidad de girarlas. Es popular en camiones y vehículos pesados, donde la durabilidad y la fiabilidad son prioritarias. Al reducir la cantidad de partes móviles, los turbos de ancho variable ofrecen una solución resistente para motores diésel y de gasolina de alta potencia.
• Turbos VTG que utilizan tecnologías de control electrónico: Su principal objetivo es el de optimizar aún más el rendimiento del motor. Estos sistemas pueden ajustar automáticamente la geometría del turbo en tiempo real, en función de factores como la velocidad del motor, la carga y la temperatura del aire de admisión.

¿Tu vehículo dispone de cualquiera de los tipos de turbos de geometría variable mencionados en el listado anterior? Déjanos cada una de tus anotaciones y opiniones al final de este mismo contenido.

Funcionamiento de los Turbos de Geometría Variable

Los Turbos de Geometría Variable (VTG), como ya hemos mencionado a lo largo de este mismo contenido, ofrecen un rendimiento superior y una eficiencia óptima en una variedad de condiciones de conducción. Su funcionamiento se basa en la capacidad de ajustar dinámicamente la geometría de la turbina para optimizar el flujo de gases de escape y el rendimiento del motor ¿Cómo?

En los turbos VTG, la relación de acción/reacción en el distribuidor puede variarse, lo que permite controlar el paso de los gases por los alabes del distribuidor y garantizar velocidades de fluido altas incluso con caudales más bajos. A su vez, y a diferencia de los convencionales, los VTG no incorporan válvula de descarga. En su lugar, el control de la presión se realiza modificando la geometría de la turbina, lo que reduce la presión del colector de admisión de manera más precisa y eficaz.

Como en cualquier otro componente mecánico del vehículo, son muchos los elementos que forman los tubos de geometría variable o VTG en el coche, cada uno de ellos con sus correspondientes características y funciones ¡Te los enseñamos!

• Rodete de la turbina: Pieza principal que convierte la energía cinética de los gases de escape en energía mecánica. Está formado por una serie de paletas que están montadas en un eje y giran cuando los gases de escape pasan a través de ellas.
• Alabes: Elementos móviles ubicados en el plato o corona del turbo. Su posición se puede ajustar para controlar el flujo de gases y optimizar el rendimiento del turbo en diferentes condiciones de funcionamiento del motor.
• Plato o corona: Estructura que alberga los alabes móviles y permite su orientación y movimiento, clave para la geometría variable del turbo, ya que determina la dirección y el ángulo de los alabes en respuesta a las señales del actuador.
• Leva: Parte móvil del mecanismo de control de los alabes en algunos turbos VTG. Su diseño y perfil determinan la posición y el desplazamiento de los alabes en función de la demanda de potencia del motor.
• Rodete de compresor: Encargado de comprimir el aire de admisión antes de suministrarlo al motor. Está conectado al rodete de la turbina a través de un eje común y gira a alta velocidad para aumentar la presión del aire.
• Vástago o varilla: Parte del mecanismo de control de los alabes que transmite el movimiento desde el actuador hasta los alabes del plato o corona. Su longitud y posición se ajustan según las necesidades de geometría variable del turbo.
• Tuerca de ajuste de la varilla: La tuerca de ajuste de la varilla es un componente que se utiliza para fijar y ajustar la posición del vástago o varilla en el mecanismo de control de los alabes.
• Cápsula neumática: Actuador que utiliza aire comprimido para controlar el movimiento de los alabes en algunos turbos VTG. Transforma la presión del aire en movimiento mecánico para ajustar la geometría del turbo.

En resumen, los turbos de geometría variable están compuestos por una serie de partes y componentes cuidadosamente diseñados que trabajan en conjunto para maximizar el rendimiento del motor.

Los Turbos de Geometría Variable (VTG), y como sabrás si has llegado hasta aquí, representan un avance significativo en la tecnología de sobrealimentación de motores, ofreciendo una serie de ventajas importantes en comparación con los turbos convencionales, siendo las más comunes:

• Capacidad para adaptarse dinámicamente a las condiciones de funcionamiento del motor, lo que permite una mayor eficiencia energética en una amplia gama de situaciones de conducción.
• Se ofrece una respuesta más rápida del acelerador en comparación con los turbos convencionales. Esto significa una entrega de potencia más suave y lineal.
• Al optimizar el flujo de gases de escape y la presión del aire de admisión en todo el rango de revoluciones del motor, los turbos VTG pueden aumentar tanto la potencia como el par motor disponibles.
• Tienen un retardo de turbo reducido en comparación con los turbos convencionales, por lo que pueden alcanzar la presión máxima de soplado más rápidamente después de pisar el acelerador.

Pero no todo lo que reluce es oro y, así como los VTG tienen beneficios tentadores, también presentan inconvenientes que como conductor deberías conocer para valorar la instalación de este sistema en el vehículo:

• Son más caros de fabricar y mantener debido a su diseño y tecnología avanzados.
• Pueden ser más sensibles a la acumulación de suciedad y residuos.
• En algunas aplicaciones de alto rendimiento, pueden experimentar una menor durabilidad debido a las altas temperaturas y presiones.

Ahora que conoces cada una de las ventajas e inconvenientes de los turbos de geometría variable ¿Cuál es tu opinión al respecto? ¿Instalarías este tipo de turbocompresores en tu coche? ¡Déjanos tus respuestas al final de este mismo contenido!

¿Cómo afecta la geometría variable al tiempo de respuesta del turbo?

Al adaptar la geometría de la turbina según las condiciones de funcionamiento del motor, los VTG pueden minimizar el retardo del turbo al mantener una presión de soplado óptima en todo momento. Con ello, se observa una respuesta más rápida del acelerador y una entrega de potencia más suave y lineal.

¿Los turbos VTG son adecuados para cualquier tipo de motor?

Aunque hayas visto las ventajas significativas que este tipo de turbocompresores ofrece, lo cierto es que no son adecuados para todos los tipos de motores, funcionando mejor en motores de tamaño medio a grande, donde pueden adaptarse dinámicamente a una amplia variedad de condiciones de funcionamiento.

¿Cómo saber si un turbo es de geometría variable?

Para determinar si un turbo es de geometría variable, puedes realizar una inspección visual de las partes externas del turbo, buscando características como actuadores adicionales o mecanismos de ajuste.

Además, puedes consultar también el manual del propietario del vehículo o buscar especificaciones del modelo en Internet para obtener información sobre si el turbo es de geometría variable o no.

La importancia de la tecnología VTG en la evolución de los motores de combustión es innegable, marcando un hito en la búsqueda de soluciones más eficientes y respetuosas con el medio ambiente en la industria automotriz ¿Conocías las características y relevancia de este componente? ¿Tienes preguntas relacionadas o quieres compartir tus experiencias con nuestros lectores? ¡Déjanos tus comentaros!