El ascenso y la caída del compresor.

La máquina que se convirtió en sobrealimentador existió décadas antes que el práctico automóvil con motor de combustión interna. El Roots Blower fue desarrollado por los hermanos Philander y Francis Roots y nació de un intento de construir una rueda hidráulica mejor. Los hermanos desarrollaron un mecanismo con dos ruedas lobuladas que se engranan y giran en direcciones opuestas. Mientras probaba la máquina, cuenta la historia, a alguien le voló el sombrero y se dieron cuenta de que accidentalmente habían hecho algo muy bueno para mover el aire.

El soplador Roots fue patentado en 1860 y los dibujos originales atribuidos a Philander muestran impulsores de dos, tres y cuatro palas, pero los principios son los mismos de todos modos.

Los fluidos de baja presión, como el aire, entran por un extremo y la rotación de los dos impulsores aumenta la presión en el sistema, forzando al fluido a salir por el otro extremo. La rotación de los impulsores garantiza que ningún fluido escape en la otra dirección. Originalmente, este ventilador se utilizó en altos hornos, luego para ventilar pozos de minas e incluso en el primer sistema de metro de la ciudad de Nueva York.

Corky Bell en su libro ¡Cargado! escribe que el inventor alemán Henrich Krigar desarrolló su propio compresor de aire con dos rotores en la década de 1870. En lugar de utilizar dos ruedas lobuladas, Krigar utilizó dos tornillos, uno con rosca cóncava y otro con rosca convexa.

Como era de esperar, no se desarrollaron ni automóviles ni motores de combustión. Pero los ingenieros pronto reconocieron su potencial. Rudolf Diesel utilizó sobrealimentadores Roots para sus motores de encendido por compresión del mismo nombre a finales de la década de 1890 y, hacia el cambio de siglo, varios ingenieros desarrollaron los primeros motores de gas de cuatro tiempos sobrealimentados. Por automovilismo

Los beneficios de un compresor eran los mismos entonces que los de hoy. Cuando entra más aire a la cámara de combustión, se puede lograr más potencia. Y funcionaban según el mismo principio que los sobrealimentadores actuales: una correa impulsada por el motor hacía girar el compresor del sobrealimentador.

El chasis del Mercedes 10/40 CV.

Mientras los ingenieros del automóvil todavía experimentaban con compresores a principios del siglo XX, el estallido de la Primera Guerra Mundial aceleró su desarrollo. BMW, que sentó un precedente en las próximas décadas, prefirió los motores de seis cilindros en línea con aspiración natural, mientras que Mercedes utilizó sobrealimentadores Roots en sus motores. Después de la guerra, Mercedes puso en producción los primeros coches de carretera sobrealimentados, el 6/25 CV y ​​el 10/40 CV.

Un ingeniero de GM escribe una revista SAE de 1926 describió el Mercedes sobrealimentado de la siguiente manera:

“El análisis y comparación de las curvas de potencia muestran que la aceleración de 10 a 30 millas por hora es mucho más rápida con el sobrealimentador, tanto en marcha alta como media la velocidad máxima aumenta entre un 40 y un 50 por ciento, el motor no sobrealimentado tiene características de un motor de funcionamiento lento y un motor sobrealimentado tienen los de un motor de alta velocidad, el tamaño de los colectores y válvulas se ha reducido, el compresor mantiene una eficiencia volumétrica de aproximadamente el 100 por ciento a la velocidad máxima del motor y se aumenta la eficiencia térmica. . La potencia necesaria para accionar el compresor se calcula en 10,1 caballos de fuerza”.

Hace casi un siglo, las ventajas del motor sobrealimentado eran obvias, pero también una de sus principales desventajas: la pérdida de potencia. Dado que el compresor es accionado por el motor a través de una correa, cadena o engranaje, siempre causa resistencia al motor. Un turbocompresor de gases de escape tiene problemas de retraso, pero éste no. Sin embargo, pasarían décadas antes de que el turbocompresor se convirtiera en una solución viable para los motores de automóviles, convirtiendo al sobrealimentador en el dispositivo preferido para mejorar el rendimiento.

Tim Birkin en un Bentley Blower en Brooklands.

Después de Mercedes, aparecieron los sobrealimentadores en todo tipo de coches deportivos, de carreras y de turismo de alta calidad. En Europa estaban Bugatti, Alfa Romeo, Aburn, Cord y quizás el Bentley más famoso. El Bentley Blower nunca ganó Le Mans y el fundador de la empresa, WO Bentley, odiaba el coche. Sin embargo, el Blower se convirtió en un ícono con su sobrealimentador Roots frente a la parrilla. También en la década de 1930, el inventor sueco Alf Lysholm desarrolló el compresor de aire de doble tornillo de Henrich Kragar para convertirlo en un sobrealimentador.

Más tarde, en la Alemania nazi llegaron al mercado los coches de Gran Premio de Auto Union y Mercedes-Benz, que utilizaban sobrealimentadores para generar enormes caballos de fuerza. Por supuesto, esta tecnología jugó un papel importante en la Segunda Guerra Mundial, y una historia del Museo de Aviación de Pearl Harbor Notas: Todos los aviones de combate se basaron en la inducción forzada. Ya entonces los ingenieros conocían las ventajas de la turboalimentación sobre la sobrealimentación, pero la ciencia de materiales de la época no estaba a la altura de la tarea. Entonces confiaron en la sobrealimentación.

Después de la Segunda Guerra Mundial, la sobrealimentación desapareció casi por completo de los vehículos de producción. En las carreras de Gran Premio, la inducción forzada fue efectivamente prohibida por las reglas de Fórmula 1 en 1954 y la cilindrada de los motores de inducción forzada se limitó a solo 750 cc. Pero el sobrealimentador aún no estaba muerto. Los conductores de hot rod de California utilizaron sopladores Roots para obtener una potencia tremenda de sus Ford de cabeza plana y Chevy de bloque pequeño. Empresas como Judson y Paxton también fabricaron kits de sobrealimentadores centrífugos para todo, desde Beetles hasta Mustangs.

Pero con algunas excepciones, por ejemplo el Studebaker Avanti, sólo unas décadas más tarde los fabricantes de automóviles empezaron a ofrecer coches con sobrealimentación de fábrica a gran escala. Lancia, el fabricante de automóviles italiano que siempre hizo las cosas de manera diferente, lanzó el Beta Volumex en 1983, que probablemente fue el primer OEM importante en restablecer la sobrealimentación. Usó un sobrealimentador Roots para entregar 6 PSI de impulso, lo que en realidad era solo para permitir que un motor con árboles de levas agresivos diseñados para altas revoluciones funcionara mejor a velocidades bajas y medias. Unos años más tarde llegó el Toyota MR2 Supercharged, que también utilizaba un sobrealimentador Roots. Car and Driver descubrió en una prueba en carretera en 1988 que su rendimiento igualaba al del Porsche 944S, mucho más caro y con un motor más grande.

A finales de la década de 1980 también se produjo el Ford Thunderbird Super Coupe, que añadió un soplador Roots al duradero Essex V-6 de Ford, y VW introdujo su propio tipo de sobrealimentador. El soplador de VW, llamado G-Lader, utilizaba dos bobinas helicoidales, una fija y otra que giraba sobre un eje excéntrico, para generar presión de sobrealimentación. Era una idea novedosa que era teóricamente más eficiente pero poco confiable, por lo que VW la descartó en favor del motor VR-6 de aspiración natural.

En la década de 1990, salieron al mercado aún más coches sobrealimentados. Jaguar y Aston Martin introdujeron motores de seis cilindros en línea turboalimentados, y Mercedes volvió a una antigua especialidad con el SLK Kompressor. Al mismo tiempo, los supercargadores se hicieron cada vez más populares como solución de posventa en todo, desde Miatas hasta Corvettes.

Con el cambio de milenio, Ford comenzó a utilizar turbocompresores. En 1999, primero salió al mercado el F-150 SVT Lightning sobrealimentado y luego el Terminator Mustang. Al menos parcialmente en respuesta a la controversia que rodea al Cobra 1999, menos potente de lo anunciado, la división SVT de Ford construyó un Mustang Cobra para 2003 con un soplador Eaton M112 Roots y cabezales de cuatro válvulas, creando un monstruo de 390 caballos de fuerza. Un año más tarde, el V-8 sobrealimentado de Ford apareció en el centro del superdeportivo GT y, con 550 caballos de fuerza, dejó muy atrás al Ferrari F430 y a todos los demás competidores.

El compresor tenía sentido para estas aplicaciones de alto rendimiento. Obtuviste una respuesta increíble del motor en todas las velocidades y mucha más potencia para la misma cilindrada. Y no fue sólo Ford que Jaguar sobrealimentó su V-8 (que, ciertamente, fue pagado por Ford), y Mercedes lanzó sobrealimentadores de doble tornillo para varios modelos AMG.

GM finalmente entró en escena en 2009 con el Corvette ZR-1 y su LS9 de 638 caballos de fuerza, así como el LSA similar utilizado en el Cadillac CTS-V y el Camaro ZR-1. Una guerra de caballos estaba en pleno apogeo, y Ford respondió unos años más tarde con el evocador nombre Trinity, una opción nuclear si alguna vez hubo una. En el Shelby GT500 2013, este V8 de 5,8 litros utilizaba un sobrealimentador Eaton de doble tornillo para generar 662 CV y ​​850 Nm. Luego, dos años después, llegó el Hellcat.

El V8 sobrealimentado de 6.2 litros de Dodge debutó en 2014 con 707 caballos de fuerza. Los fanáticos de los autos estaban completamente encantados. Más de 700 caballos de fuerza de un muscle car estadounidense, disponibles en concesionarios locales con una garantía por menos de $100,000. Luego, Dodge instaló el motor en prácticamente todos sus automóviles, y GM y Ford respondieron con sus propios motores V8 sobrealimentados que producían más de 700 caballos de fuerza.

Pero se trataba de bestias adelantadas a su tiempo. Hay una razón por la que sólo se ven sobrealimentadores en autos de alto rendimiento y en ningún otro lugar. Básicamente, un turbocompresor hace lo mismo que un sobrealimentador sin sacrificar la economía de combustible. Por supuesto, un motor turbo consume mucho combustible si lo hace funcionar al máximo y utiliza la presión de sobrealimentación máxima todo el tiempo. Pero sin presión de sobrealimentación, un turbocompresor no presenta grandes desventajas. Un compresor ejerce una presión constante sobre el motor, incluso en ralentí. Puede que esto no moleste a los entusiastas, pero sí a los reguladores.

El motor V8 sobrealimentado de GM sobrevive en el Cadillac CT5-V Blackwing, pero no habrá otro ya que el próximo Corvette ZR-1 probablemente tendrá turbocompresor. Ford se ha comprometido a utilizar motores V8 para el Mustang y el motor turboalimentado se instalará en el próximo GTD. Jaguar Land Rover está descontinuando su antiguo motor V8 sobrealimentado en favor de un motor biturbo de BMW. Volvo tiene un cuatro cilindros turboalimentado y sobrealimentado, pero la empresa se volverá completamente eléctrica. Mazda utiliza un sobrealimentador accionado por embrague para crear una mezcla pobre de aire y combustible en su innovador motor SkyActiv-X, aunque eso está empezando a parecer un callejón sin salida tecnológico. Y Dodge retiró el Hellcat el año pasado.

Las ventajas de la turboalimentación frente a la sobrealimentación tampoco son nuevas. Lo que pasa es que la sobrealimentación ha sido la tecnología adecuada en diferentes momentos y lugares de la historia. Cuando la economía de combustible no era un problema, el sobrealimentador encontró un hogar. En este punto, sin embargo, probablemente dependa de los entusiastas y del mercado de repuestos mantener vivo el sobrealimentador. ¿Vivirá para cumplir 200 años?