Bancos de pruebas de flujo de aire VNT

Los primeros turbos con tecnología de geometría variable, que hoy en día se utilizan en la mayoría de los motores diésel, fueron lanzados al mercado por la empresa Garrett a mediados de la década de los 90. La introducción de esta tecnología, así como de los sistemas de inyección de combustible Common Rail, ocasionó un increíble aumento en la popularidad de motores diésel de baja cilindrada utilizados en vehículos de pasajeros.

En la última década, la tecnología automotriz ha seguido mejorando en reducir el nivel de emi-siones con el fin de cumplir con las normas Euro 4, 5 y 6.
Como resultado de estos cambios, el grado de complejidad tanto de los motores como de los turbos ha aumentado significativamente. De forma similar, los sistemas de control y la precisa calibración de piezas como las geometrías varia-bles, revisten una mayor importancia para el funcionamiento correcto del turbo. Esto plantea nuevos retos para los talleres de reparación de turbos, puesto que la correcta calibración del turbo en modelos más recientes requiere del uso de equipos especializados en la forma de banco de pruebas de flujo de aire VNT.

¿Qué es un turbo de geometría variable?

Al momento de diseñar un turbo para un motor en específico, los ingenieros deben equilibrar la respuesta a baja velocidad con la eficiencia a alta velocidad. Las geometrías variables están diseñadas para modificar el área de la zona de entrada de los gases de escape, dependiendo de la velocidad del motor, para ajustarse al máximo a los requerimientos de empuje del motor. A baja velocidad, los álabes de las geometrías se mueven a la posición de «álabe cerrado» reduciendo el área de entrada, y a su vez, la velocidad de los gases a través del turbo, mejorando así la respuesta del turbo a bajas velocidades. Este mismo efecto se obtiene al apretar la boca de una manguera para hacer que el agua salga con más fuerza. A medida que aumenta la velocidad del motor, la válvula mueve los álabes de las geometrías a la posición totalmente abierta para maximizar el flujo de los gases de escape.

Precisión de ajuste de las geometrías variables

En la producción de turbos con geometría varia-ble, la posición de los alabes se calibra utilizando un equipo de flujo de aire que garantiza que la posición de apertura mínima de los alabes este correctamente configurada, para permitir una masa específica del flujo de aire a través del en-samble de geometría variable. Si los alabes es-tán demasiado cerrados, esto puede causar la obstrucción del motor y un exceso de velocidad en la turbina. Si al contrario, están demasiado abiertos, el turbo tendrá mucho ‘retraso’ y no responderá tan bien como debería.

Los métodos tradicionales para calibrar las geometrías variables pueden dar lugar a grandes imprecisiones en el flujo de aire. La medida del brazo de la válvula suele con frecuencia establecerse en función a una marca en el cuerpo central cuya posición, con frecuencia, no es controlada con mucha precisión durante la fabricación. Los motores más antiguos por lo general admiten una mayor variación en el flujo de aire, y aun estando mal calibrado el turbo, seguramente tendrá un mayor rendimiento comparándolo con el turbo reemplazado, por tanto, el propietario del vehículo seguirá estando satisfecho con el resultado. En estos turbos, la calibración de la geometría variable tendría que estar significativamente fuera de rango antes de que el rendimiento fuera inaceptable o que la centralita (ECU) detectara el problema. Desde el punto de vista del fabricante original, esto simplemente no es tolerable y es el motivo por el cual no prestan soporte a la industria de reparación.

Turbos Actuales

En los últimos años, a medida que han ido pro-duciéndose mejoras en los motores para cum-plir con las normas de emisión europeas, el con-trol del sistema de mezcla de aire/combustible ha mejorado notablemente. En muchos vehícu-los de gama alta se han instalado actuadores electrónicos que proporcionan indicadores de posicionamiento de vuelta a la ECU.
En la actualidad, algunos controladores de tur-bos más avanzados se integran en el CANbus e interactúan directamente con el sistema de in-yección y los sensores de flujo de aire para res-ponder a las demandas del motor con mayor rapidez. En dichos turbos, la ECU interpreta las configuraciones bien sea como correctas o inco-rrectas, lo cual resulta en el último caso en indi-caciones de advertencia, funcionamiento limita-do o fallo de encendido.

A medida que una mayor cantidad de vehículos que cumplan con la norma Euro 5 vayan entrando al mercado de segunda mano surgirán más problemas, y para algunos modelos de turbo, los ajustes necesarios solo podrán hacerse en talleres que cuenten con el equipamiento adecuado. Naturalmente, esto implica que los turbos más antiguos también serán reparados utilizando estos equipos de alta precisión mejorando la calidad del trabajo final.

Disponibilidad de los bancos de flujo de aire

Así como en su momento la demanda del mer-cado provocó el desarrollo de varios modelos de máquinas VSR de alta velocidad, en el mercado actual existe una necesidad creciente para nue-vos equipos de calibración de geometrías varia-bles. En la última década, los talleres de repara-ción de prestigio han entendido perfectamente la necesidad de configurar de forma precisa el flujo de aire en los turbos para garantizar una reparación de calidad. Como resultado de esto y a falta de maquinaria disponible en el mercado en ese entonces, muchos talleres de reparación de calidad crearon sus propios dispositivos de flujo de aire para configurar los turbos con pre-cisión. Esto les concedió una mayor ventaja competitiva y una marcada reducción en las de-voluciones por garantías, al mismo tiempo que mejoraron su reputación como talleres de repa-ración de alta calidad. En estos últimos años se han lanzado distintos equipos de flujo de aire al mercado, estas no son solo buenas noticias para los reparadores sino también para sus clientes que buscan una opción de calidad al momento de reparar los turbos de sus vehículos.