Así funcionan los motores TSI

Los ingenieros alemanes de Volkswagen son una de las referencias en lo que a innovación tecnológica en el mundo de los motores se refiere. Si ya dieron ese paso que cambió por completo la concepción de los motores diesel, al añadir el turbocompresor a los antiguos SDI y sustituirlos por los ya globalizados TDI, ahora han revolucionado también el mundo de los motores de gasolina con su nueva tecnología TSI.

Si la evolución que han mostrado los TDI en su corto periodo de existencia ha sido espectacular, llegando a sacar de un motor de 1.900 cc hasta 150 caballos de potencia, el camino que se presenta para los TSI no es menos atractivo, ya que, sin ir más lejos, el Golf GT que monta un motor de 1.390cc TSI, da, nada más y nada menos, que 170 CV. Una potencia específica de unos sorprendentes 122 CV por litro. Y tampoco son menos sorprendentes los 240 Nm de par que garantiza este motor entre las 1.750 y las 4.500 rpm. ¿Pero de dónde salen esos caballos? ¿Cómo funcionan los motores TSI para estar a ese nivel de prestaciones?

El principio de funcionamiento es tan básico como lógico: siguiendo la filosofía ya empleada en los motores TDI, y en cualquier motor sobrealimentado en general, la idea consistía en ser capaz de extraer más potencia de cada ciclo motor. Por otro lado, y con las reducciones de las emisiones de CO2 en la lista de objetivos de todas las marcas, se tenía que reducir el consumo. De entrada, y si seguimos la cadena lógica, parece que la misión era complicada: menos consumo, menos combustible, menos energía liberada en la combustión… menos potencia. Pero Volkswagen tiró de ingenio para dar con la solución. Para empezar, un motor de pequeña cilindrada tendría un consumo necesariamente menor. ¿Y las prestaciones? Pues se tiraría de sobrealimentación para mejorarlas. Y en este punto es donde encontramos la principal diferencia de los TSI con cualquier otro motor sobrealimentado.

Volkswagen analizó las ventajas e inconvenientes de la sobrealimentación de motores mediante los dos métodos tradicionales (compresor volumétrico y turbocompresor), y entendió que combinando los dos sistemas en un mismo motor, los harían funcionar en ~~harmonía~~ armonía para que en el sistema global sólo entraran en juego las ventajas de cada uno de ellos individualmente. Sin duda, evidente. Los turbocompresores apenas se utilizaban en motores de gasolina porque su funcionamiento óptimo requería unas altas revoluciones en el motor que los gasolina no justificaban. Complementarlos con un compresor volumétrico era una idea evidente. Pero nunca nadie lo había intentado antes en coches destinados a la venta al público.

De esta forma, y partiendo de la base del motor FSI de inyección directa, se diseñó un nuevo bloque de fundición gris de alta resistencia para que el motor fuera capaz de aguantar las altas presiones a las que la sobrealimentación lo iba a someter. En este sentido, la relación de compresión lograda de 10:1 (sí, sí, dispone de intercooler, no os asustéis) es una cifra a tener muy en cuenta. Pensemos que el TSI cuenta, a ralentí, con una presión de admisión de 1,8 bar, y dispone de una presión de sobrealimentación máxima de 2,5 bar. Eso y otros tantos retoques, como una nueva válvula de inyección de alta presión (aumentada hasta 150 bar) de 6 orificios, que permite una mayor variabilidad en el flujo de combustible inyectado en cámara, dieron como resultado el primer motor TSI.

Una centralita electrónica es la encargada de decidir cuando entra en acción el compresor y cuando el turbocompresor se vale por sí mismo para garantizar la presión de sobrealimentación necesaria para la demanda de potencia (por encima de 3.500 rpm, el turbo se vale por sí solo), gobernando una mariposa de regulación que reparte el aire de admisión entre un camino y otro. Pero de entrada, y conociendo los puntos débiles de cada uno de los sistemas, es evidente cómo funciona el motor: a bajas rpm, cuando el turbo no gira a suficientes vueltas como para hacer efectivo el trabajo del compresor asociado, el encargado de meter más aire en el motor es el compresor volumétrico. Cuando se alcanzan velocidades de giro tales que permiten que el turbocompresor trabaje en su punto óptimo, se desactiva el compresor volumétrico, que consume potencia del motor.

Pero no sólo este innovador sistema de sobrealimentación es el responsable del nivel de estos motores. La otra pata de la ecuación es el sistema de inyección directa de gasolina, ya empleado en los motores FSI de la marca alemana. Con la inyección directa en la cámara de combustión, como ya pasara en su día con los motores diesel, se obtiene una gestión del combustible óptima, mejorándose tanto los consumos como el rendimiento de la combustión.

El resultado es un motor de gasolina capaz de subir hasta las 7.000 vueltas en su versión de 1.4, y con una curva de par prácticamente plana que hace de la conducción una tarea mucho más sencilla para cualquier conductor. Así, sin necesidad de cambiar de marcha para que el motor suba de vueltas y proporcione par inmediato, los motores TSI tienen unas cifras de recuperación a marchas altas que son para quitarse el sombrero. Y no sólo eso, sino que los consumos son un 20% menores a los que tendría un motor atmosférico de potencia y par similar (claro, tenemos que irnos a los de más de 2 litros para igualar las prestaciones de los TSI). Y pese a la potencia, las altas presiones y los elevados regímenes de giro, los TSI prometen ser tan duraderos como cualquier motor con el sello Volkswagen.