El futuro del motor turbo

MGU-H: La revolucionaria aportación de la F1 al automóvil

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MGU-H: La revolucionaria aportación de la F1 al automóvil
Álvaro Sauras
Álvaro Sauras
Si fueras la clase de persona que está pensando en comprar un Pagani Huayra o un Bugatti Veyron Vitesse, te recomendaría que esperases un poco. porque, en un par de años, esos dos coches pueden ser ilustres figuras de la prehistoria del motor turbo.


Supongo que sería una recomendación estéril, porque imagino que la clase de persona que tiene la intención de adquirir uno de estos dos modelos le importa poco la ‘caducidad’ de un producto. Pero nosotros, por si acaso, te avisamos: el motor turbo, tal y como lo conocemos en la actualidad, está a punto de morir.

¿Veyron? ¿Huayra? dí no

El MGU-H va a ser la primera aportación tecnológica relevante de la F1 al automóvil, pero va a ser revolucionaria

Su ‘asesino’ proviene de uno de los lugares más inesperados: la Fórmula 1. Inesperado, sí, porque… ¿alguna vez te has parado a pensar cuántos avances tecnológicos ha proporcionado esa competición al mundo del automóvil? Pues, aparte del mannetino que emplea Ferrari en sus modelos de calle€ poco más. Y es que, no nos engañemos: los coches actuales no son de carbono y tampoco generan un apoyo aerodinámico que supera con creces su propio peso, ni montan sofisticadas suspensiones ‘in board’… y sus motores no giran a 18.000 rpm, ni emplean componentes de titanio, ni ofrecen cajas de cambio capaces de cambiar de forma instantánea. De hecho, en el último cuarto de siglo, la ‘distancia tecnológica’ entre el mundo real y la Fórmula 1 se ha ido ampliando hasta convertir a esta disciplina deportiva en un negocio al borde de la quiebra.

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Por suerte, la FIA acertó cuando, hace cuatro años, decidió acercar a los monoplazas de la F1 al ‘mundano’ universo de la eficiencia energética. Y, tras mucho tira y afloja, la temporada que viene por fin vamos a ver un Campeonato con una cantidad limitada de combustible en carrera –100 litros–, con propulsores de una cilindrada razonable –1.600 cc–€ y equipados con un solo turbo.

¿Y cómo afecta esto al futuro de los súper deportivos? De forma directa. Los ‘profesionales’ de la Fórmula 1 han afrontado el reto de construir un propulsor sobrealimentado enfrentándose, sobre todo, a los dos problemas sobre los que los fabricantes de los motores del Veyron y el Huayra, Bugatti y Mercedes-AMG, respectivamente, no han trabajado en exceso: el retraso en la respuesta del turbo –o lag– y la progresividad en el modo de funcionamiento de la mecánica; dos características que, en un motor de Fórmula 1, no eran admisibles.

En lugar de intentar solucionar esos problemas aplicando mejoras en los sistemas ya conocidos –como el control electrónico de la válvula de descarga que introdujo Porsche en el 930 a finales de los años 70, los turbos de geometría variable que podemos encontrar en la actualidad en un 911 Turbo o los propulsores gasolina sobrealimentados de baja cilindrada–, han decidido atajarlos de raíz… Y alguien ha bautizado a la solución como MGU-H –Motor Generator Unit-Heat– que es sólo un nombre muy sofisticado para algo muy sencillo: el turbocompresor híbrido.

En pocas palabras, se trata de adosar un motor eléctrico al turbo, lo que permite acelerarlo y frenarlo a demanda, dosificando la presión de soplado que genera según sea necesario. Conceptualmente, esa modificación lo convierte en una máquina que está accionada por los gases de escape o por un motor eléctrico y cuyo trabajo es comprimir aire; además, cuando no está activando el turbo, se emplea para recargar las baterías de su propio sistema eléctrico.
Si alguna vez has conducido un coche turboalimentado de una potencia respetable, las palabras de Renault sobre el funcionamiento del sistema te harán la boca agua y te erizarán el vello de la nuca a partes iguales. Como dice Rob White, jefe técnico de Renault F1, «la velocidad del turbocompresor debe variar para adaptarse a los distintos puntos de funcionamiento de un motor, y atajar el momento en el que el piloto acciona el acelerador y la respuesta del motor. Uno de los grandes desafíos de este propulsor 1.6 turbo era reducir ese retraso hasta hacerlo desaparecer. Es decir, conseguir que la entrega de par se produzca de una forma tan instantánea como en los actuales motores 2.4 V8 atmosféricos».

En aplicación directa de esa bella filosofía fundada por Ferrari y llamada ‘transferencia tecnológico’ –y que consiste en garantizar que los acaudalados clientes de súper coches tengan acceso a la tecnología más avanzada tan pronto como sea posible–, casi podemos asegurar que nos encontramos a menos de dos años de que alguien –¿Ferrari?, ¿AMG?– ponga a disposición de quien pueda pagarlo un motor turboalimentado con una potencia enorme… y sin el más mínimo retraso en su respuesta.

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El turbo de siempre… mejorado y simplificado

Renault y Mercedes, los pioneros

De todos los fabricantes de motores de F1 para la temporada que viene, Renault ha sido el primero en mostrar el aspecto externo del propulsor 1.6 Turbo que utilizará el año que viene –arriba–. Una decisión lógica, teniendo en cuenta que se trata, junto con Mercedes –que también se ha apresurado en mostrar el aspecto que tendrá el suyo–, del fabricante con más clientes en el ‘gran circo’ de la Fórmula 1: cuatro escuderías montarán este Energy F1-2014.
Hablamos de una máquina donde lo más destacable es un enorme turbocompresor con doble entrada a la turbina –en la foto, con forma de caparazón de un caracol–. Esencialmente, se trata de una aplicación simplificada de un twin scroll, una tecnología en la que esos dos ‘caracoles’ aseguran que los gases de escape lleguen de una forma más progresiva a la turbina. Delante de esa gran turbina, se encuentra el compresor, con su generosa entrada de aire. Y delante del compresor, oculto bajo la admisión –la cámara por la que pasa el aire para entrar a los cilindros– se encuentra el MGU-H, un motor eléctrico conectado al eje de la turbina del compresor.

Si has seguido la enumeración con atención, habrás notado que me he saltado un componente clave. ¿Dónde va la válvula de descarga del turbo, que se encarga de controlar la presión de soplado? Pues no existe. En su lugar, en vez de permitir que esa energía se pierda por la citada válvula, lo que se hace es extraer el 100% de su energía para regenerarla; al hacerlo, se frena el turbo y, así, se regula la presión.

Aunque lo mejor, por supuesto, vendrá a la hora de acelerar, cuando aprovechemos la habilidad de los motores eléctricos para proporcionar picos puntuales de potencia y, así, generar presión de soplado de forma instantánea. Esto, además de eliminar el retraso en la respuesta del turbocompresor, permitirá que el motor disfrute de una respuesta más progresiva y, también, durante un mayor número de revoluciones.