He escuchado bastante el término overboost.
¿Qué es un “mal” overboost?
¿Qué es un problema de overboost?
¿Qué le pasará a mi motor turbo si no lo arreglo?
Edición: aparentemente hay un tipo bueno en el que el motor produce más potencia durante 5 segundos más o menos. ¿Por qué sólo durante, digamos, 5 segundos y no todo el tiempo?
tl;dr: El overboost es demasiado aire, normalmente a una temperatura demasiado alta. Es probable que se produzca una detonación.
Recuerda que el motor es sólo una bomba de aire . Lo único que hace el turbo es facilitar la entrada de moléculas de aire en el lado de admisión del motor. Por supuesto, el turbo tiene una eficiencia finita: está empujando más moléculas de aire, pero también está aumentando su energía neta (es decir, la temperatura del aire de admisión aumenta).
El motor necesita añadir suficientes moléculas de combustible para combustionar con esas moléculas de aire. Debido al aumento de la temperatura del aire, a veces necesita añadir aún más combustible como refrigerante (lo que parece un despilfarro porque lo es). El objetivo del motor es asegurarse de que haya la mezcla correcta de aire y combustible a la temperatura adecuada para que se encienda exactamente cuando debe hacerlo.
Demasiado empuje (overboost) puede llevar a dos grandes problemas (bueno, muchos problemas posibles pero quedémonos en un nivel fundamental por ahora):
La escasez es mala: Si tienes muy poco combustible para demasiado aire, tienes una condición de escasez. En esta situación, la mezcla de combustible y aire es más fácil de encender con el aumento de las temperaturas (por ejemplo, bajo impulso). De hecho, a veces puede encenderse repentinamente debido a puntos calientes en el cilindro o simplemente al hecho de que toda la mezcla está por encima de su energía de activación .
Citando a Corky Bell de Maximum Boost fama:
Cualquier fallo de encendido a pleno rendimiento inducido por una condición de escasez es grave y debe ser tratado antes de operar en ese nivel de impulso de nuevo. La falta de combustible eleva la temperatura de la cámara de forma drástica. El calor es la causa de la detonación, que es la némesis del alto rendimiento.
La consecuencia es que la mezcla en el cilindro se enciende en el momento equivocado. Esto causa todo tipo de problemas mecánicos, suena fatal, puede romper tu motor y definitivamente no te hace sentir rápido.
La detonación terminal es exactamente lo que parece: piezas críticas del propio motor explotan.
Demasiada energía es mala: Es posible tener demasiada energía en el sistema incluso cuando las cosas van “perfectamente”. Imagina un sistema teórico en el que tu turbo es 100% eficiente (no añade calor durante la compresión), tu sistema de alimentación puede bombear cantidades arbitrarias de combustible y el ordenador del motor puede seguir el ritmo de todas las demandas. Incluso en esa situación tan imaginaria, si se pone suficiente energía en el cilindro, éste se romperá. Los componentes estructurales fundamentales del sistema acabarán fallando si se les aplica la suficiente tensión.
En la vida real, un sistema tan perfecto es de raro a imposible dado nuestros presupuestos finitos. Sin embargo, …
aparentemente hay un buen tipo en el que el motor produce más potencia durante 5 segundos más o menos. ¿Por qué sólo durante, digamos, 5 segundos y no todo el tiempo?
La respuesta es matemática (específicamente la probabilidad). Este tipo de función es muy útil en las carreras de coches, en las que el conductor necesita esa pequeña ventaja extra para hacer el pase crítico. Están cambiando una ráfaga de energía por un aumento de la temperatura del sistema, la tensión neta en el motor y un breve aumento del riesgo de fallo total del sistema. Tira los dados y espera que no aparezcan ojos de serpiente durante esos cinco segundos.
En una carrera, a menudo es una compensación razonable. Obviamente, los que conducimos en la calle solemos operar sin el beneficio del presupuesto de un equipo de carreras de automóviles.
Curiosamente, el sobrealimentación suele ser fácil de corregir. Es casi seguro que se trata de un problema de wastegate :
Un wastegate es una válvula que desvía los gases de escape fuera de la rueda de la turbina en un sistema de motor turboalimentado.
Al desviar los gases de escape, el ordenador del motor puede mantener la turbina a una velocidad máxima. Como consecuencia, el lado del compresor también se limitará a un pico de impulso. Si ocurre algo que impida que la válvula de descarga funcione como es necesario, el turbo intentará seguir acelerando hasta el infinito.
Como hemos discutido, no va a llegar allí. ¡Boom!
La aceleración introduce más combustible y aire en el motor. Con más combustible y aire se obtiene más potencia, pero si se introduce demasiado, la mezcla de aire y combustible se encenderá prematuramente. Este fenómeno se conoce como preignición. La preignición tiene muchas causas, pero en este caso, cuando se comprime demasiado combustible y aire, se calienta demasiado y se enciende espontáneamente. La preignición conduce a la detonación. La detonación o pining se produce cuando chocan dos frentes de llama. El primer frente de llamas es causado por la preignición y el segundo por la bujía en el momento adecuado. Esta condición tiene un sonido muy marcado.
Tanto la preignición como la detonación son malas. La preignición, por sí misma, provoca una fuerza de rotación opuesta en el motor que es dura para las bielas y el cigüeñal. La detonación libera una enorme cantidad de energía cuando los frentes de llama chocan. Esta liberación de energía durante un tiempo prolongado puede dañar los componentes del motor, romper las válvulas, agujerear los pistones, destrozar los segmentos, etc.
Los motores normalmente tienen cierto margen de error, lo que significa que están ajustados para producir menos sobrealimentación que la cantidad máxima que pueden tolerar. El overboost lleva la sobrealimentación al máximo o más allá.
El overboost es una presión de salida del turbocompresor superior al valor nominal. Un motor turbo tiene una presión nominal, y la válvula de descarga o la válvula de soplado se activa cuando la presión se eleva a un valor superior.
Hay dos tipos de overboost:
Actualmente, algunos motores se construyen para permitir una cierta cantidad de overboost (por ejemplo, +0,3 bar durante 30 segundos). Esto significa que el motor puede manejar con seguridad la sobrealimentación. El límite de tiempo suele ser un límite térmico: más sobrealimentación significa más calor en el motor, y el sistema de refrigeración puede no tener suficiente capacidad para lidiar con esto indefinidamente. La ECU controla el nivel de sobrealimentación, y reduce la presión de sobrealimentación (abriendo la válvula de descarga o de soplado) después del límite de tiempo.
Esta estrategia reconoce que rara vez se necesita toda la potencia durante largos períodos de tiempo. Así que te permite tener potencia extra cuando realmente la necesitas, sin tener que instalar un motor más grande que pueda manejar esa potencia máxima indefinidamente.
Un exceso de potencia accidental puede ser causado, por ejemplo, por un mal funcionamiento de la válvula de escape o de la válvula de purga, donde la ECU ya no puede controlar la presión de sobrealimentación.