Especial Sobrealimentación. Parte 3: Válvulas controladoras de presión

Después de haber explicado las diferencias entre un compresor (supercargador) y un turbo y haber visto qué tipos y disposiciones de los mismos existen, hoy toca hablaros de las válvulas que regulan las presiones de los gases que circulan por todo el sistema.

Mitsubishi Evo VI.

Estoy seguro de que más de una os suena, pero ¿sabéis distinguirlas?

Válvula de descarga o wastegate 

Probablemente la más conocida de todas. Su función es la de evitar que el turbocompresor gire sin control, ya que de otra forma no hay nada que limite sus rpm si mantenemos el pie en el acelerador. A medida que las revoluciones del motor suben, la presión en la admisión va aumentando (porque entra más aire comprimido gracias al turbo). Cuando se alcanza una determinada presión, la válvula abre un paso para que parte de los gases de escape vayan directamente al tubo de escape sin pasar por la turbina y así dejar de acelerar el turbo que, de girar de forma descontrolada, provocaría, como poco, un fallo en la lubricación del mismo que derivaría en su gripado.

Wastegate.

La válvula está formada por una carcasa en cuyo interior se encuentra un muelle con una membrana o diafragma. Esta carcasa está conectada a la admisión del motor mediante un tubo. Por defecto, el muelle mantiene cerrada la válvula pero, cuando llega una presión relativamente alta de la admisión a la wastegate a través del citado tubo, esta presión empuja la membrana, comprimiendo el muelle y abriendo la válvula.

Para tarar a qué presión se abre la wastegate solo hay que variar el muelle. Cuanto más “duro” sea, más tarde actuará, ya que más fuerza hará falta para comprimirlo. Esto hará que a igualdad de turbo aumentemos el soplado del éste, aumentando la potencia que nos entregue el motor, pero también el estrés y, por tanto, reduciendo la vida de todo el sistema.

La wastegate puede estar integrada dentro del propio turbo o ser un cuerpo diferenciado. En el primer caso se la conoce como "interna" y en el segundo como "externa". La mayor ventaja de la wastegate interna es que necesita menos tubería. Además, obliga a los gases de escape a pasar sí o sí por todo el sistema de escape, lo cual es ideal en un coche de calle por temas de contaminación.

En cuanto a la externa, permite elegir su tamaño de forma más sencilla al no estar empaquetada en el turbo. Además, se podría hacer que los gases de escape fuesen directamente a la atmósfera sin pasar por el sistema de escape (tendría sentido en coches de carreras) y, la que es su mayor virtud: al ir separada de la caracola del turbo, los gases de escape pueden "reconectarse" al tubo de escape más lejos del turbo, mejorando las capacidades de la turbina.

Podéis aprender más sobre estas válvulas gracias a este vídeo de Engineering Explained:

Válvula de alivio o diverter valve

A diferencia de la wastegate, no todos los fabricantes usan esta válvula. Se encuentra entre el turbo y la mariposa del acelerador (motores gasolina) y su función es la de aliviar la sobrepresión que se produce en la admisión cuando soltamos el acelerador, la mariposa se cierra y la turbina sigue girando debido a su inercia, ya que esa sobrepresión hace que el turbo se frene de forma innecesaria.

Blow-off.

La válvula de alivio evita daños en el turbo y en la propia admisión y, de paso, se reduce el lag al no tener que acelerar la turbina de nuevo ya que ésta no se ha frenado. Pueden ser actuadas de forma mecánica o mediante una electroválvula gestionada por la ECU del motor.

Dependiendo de si ese exceso de presión se alivia enviándola a la atmósfera directamente o si se vuelve a introducir al motor mediante la admisión después del caudalímetro se las llama de una u otra forma, conociéndose como Blow-off Valve en el primer caso y Bypass Valve en el segundo (aunque también se conoce como Diverter Valve en este caso).

Las Blow-Off son las que emiten el conocidísimo silbido cuando se suelta el acelerador en algunos coches, sobre todo de competición (¿alguien ha dicho Subaru?).

Las válvulas de alivio, sean del tipo que sean, también pueden ser empleadas en compresores o supercargadores que tengan un embrague que los acople o desacople al cigüeñal según necesidades.

R5 GT Turbo.

No, no es que haya mil tipos de válvulas, pero son muy importantes de cara a la durabilidad del motor. No por escasas hay que despreciarlas.

En el próximo artículo, el último del Especial, mostraré los diferentes tipos de compresores o supercargadores que podemos encontrarnos. Algunos de ellos son ideales si queremos sacarle más jugo a nuestro coche atmosférico sin matar su esencia.

Permaneced atentos 😉

Parte 1: Introducción e índice

Parte 2: Tipos de turbocompresores y disposiciones

Parte 3: Válvulas controladoras de presión

Parte 4: Tipos de compresores (supercargadores)