La sobrealimentación, tamién conocida como inducción forzada ye un sistema que s'utiliza por que un motor de combustión interna desenvuelva más potencia.[1]
Funcionamientu
Un motor con sobrealimentación utiliza un compresor p'aumentar la masa d'aire (diésel) o d'amiestu aire/gasolina (motor de gasolina) qu'entra al cilindru na fase d'almisión, aumentando la so presión nel motor de combustión interna alternativu, p'aumentar la fuercia de la carrera de trabayu, ye dicir el par motor en cada revolución y por tanto la potencia. Los sistemes de sobrealimentación inventar a principios del sieglu XX, pero nel so momentu solo apaeció un usu práuticu nos motores d'aviación, con oxetu de poder compensar la perda de densidá del aire col altor.
La presión qu'exerz un sobrealimentador midir en bar o en lb/pulgada cuadrada (psi). Una presión de 1 bar significa que dientro de l'almisión hai una presión equivalente a la presión atmosférica. Un motor d'automóvil puede llegar a tener una presión de 2 bares, esto ye el doble que la presión atmosférica.
El funcionamientu del turbo basar nuna pequeña turbina compresora metida dientro d'una caracola, xunida per una exa a una turbina d'emburrie, que ye impulsada polos gases d'escape. El turbo xira a altes rpm y p'evitar el resfregón y gastadura de los sos componentes, el so montaxe realizar en flotación d'aceite, esto ye, la bomba d'aceite unvia'l caudal abondu como pa caltener en flotación la exa del turbo pa evitar la so gastadura y gripado del mesmu. Tolos motores turbo alimentaos lleven instaláu un refrixerador d'aceite, yá sía un radiador d'aceite o un intercambiador de temperatura aceite-refrigerante, una y bones l'aceite al pasu pela exa del turbo esponer a peraltes temperatures.[1]
Tipos de compresores
Dos compresores d'inducción forzada d'usu común son turbocompresores y supercargador. Un turbocompresor ye un compresor centrífugu aicionáu pol fluxu de gases d'escape. Supercargadores utilicen dellos tipos distintos de compresores pero tán alimentaos direutamente pola rotación del motor, polo xeneral al traviés d'una tresmisión por correa. El compresor puede ser centrífuga o una de tipu Roots de compresión de desplazamientu positivu. Un exemplu d'un compresor internu ye un supercargador de tipu torniellu o un compresor de pistón.
Sistemes de sobrealimentación
Compresor volumétrico
Ye un sistema de sobrealimentación que consiste nun compresor mecánicu, que va coneutáu al cigoñal al traviés d'un sistema d'arrastre mecánicu, y xira coles mesmes qu'este.
Una de les ventayes d'esti tipu de compresor ye que trabaya yá dende baxes revoluciones del motor. La principal desventaxa ye que resta par nun principiu pa funcionar, anque cuando xube'l réxime de vueltes devolver en demasía.
Tamién el problema que tien ye que les esfregadures son bien grandes y cuando xuben les rpm, les esfregadures son mayores, polo tanto a mayores rpm mayor perda de potencia, colo cual el máximu rendimientu dar a rexímenes medios.
Esti sistema foi'l primeru utilizáu nos automóviles de gama alta y de competición yá dende los años 20 . Nun ye'l más utilizáu, pero entá hai empreses del sector automovilísticu que lu utilicen. Mercedes-Benz en dalgunos de los sos motores incorpora un compresor rotativu denomináu «Kompressor».
Volkswagen utilizó hasta 1992 compresores volumétricos helicoidales «G60» nos modelos Golf y Corrado y el G40 nel Polo.
Compresor Comprex
El comprex aprovecha les ventayes del turbocompresor y del compresor volumétrico pa faer una máquina más eficaz nun principiu, anque depués vamos ver que tamién tien los sos inconvenientes. Tresfier la enerxía ente los gases d'escape y l'aire d'alimentación per mediu d'unes ondes de presión xeneraes ente les fines parés radiales d'un tambor, que xira gracies a una conexón direuta col cigoñal. Combina polo tanto'l funcionamientu d'un turbocompresor l'aprovechase de la enerxía de los gases d'escape del motor, magar el accionamiento del so rotor solo rique una parte bien pequeña de potencia del motor pal caltenimientu del procesu de les ondes de presión». Esti tipu de compresor funciona perbién nos motores Diesel, pero presenta desventaxes como la so complexidá mecánica, funcionamientu ruidosu y costos de fabricación.
El rodete celular del comprex ye remanáu pol cigoñal del motor al traviés de correes trapezoidales P'amenorgar el ruiu, les ranuras del rodete son de distintos tamaños. El rotor xira dientro d'un cuerpu cilíndricu, en que la so cara frontera desagüen los conductos d'aire y de gases d'escape, y amás d'entrada d'aire a baxa presión y l'aire a alta presión per un sitiu, y el gas d'escape a alta presión y la salida de gas a baxa presión pel otru llau. El rodete lleva cojinetes flotantes. Los cojinetes atopar nel llau del aire. Ta coneutáu al circuitu del aire del motor.
El comprex resulta de tamañu bastante grande, y ye remanáu pol cigoñal al traviés d'una correa. Esto fai que l'allugamientu del comprex nel motor sía bien difícil. Otra desventaxa d'esti sistema de sobrealimentación ye que'l so preciu ye dos o tres veces mayor que'l d'un turbocompresor equivalente. Tamién presenta un xiblíu agudu mientres les aceleraciones que la fai cafiante. El contautu de los gases d'escape col aire d'almisión provoca qu'aumente la temperatura del aire qu'entra nos cilindros polo que baxa'l rendimientu del motor.
Turbocompresor
Esti sistema de sobrealimentación, el más emplegáu güei día, sobremanera en motores diésel, aprovecha la enerxía mecánico y térmico de los gases del escape, remanando una turbina xunida coaxialmente a un Compresor de gas compresor per mediu d'una exa. Cuando los gases d'escape salen, antes de dir al escape, pasen por esta turbina y los gases exerciendo una fuercia sobre les sos álabes, faciéndola xirar tantu más apriesa cuanta más enerxía tengan. Esta enerxía mecánica de xiru adquirida pola turbina ye tresmitida al compresor, l'aspira aire del filtru y emburriar aprovechando la fuercia centrífuga escontra'l colector d'almisión. D'esta miente llógrase una presión d'alimentación cimero a l'atmosférica.
Esti sistema ye'l más utilizáu, porque ocupa bien pocu espaciu, da muncho más par motor y polo tanto potencia que los otros sistemes y ye el sistema más baratu. En desventaxa esti sistema ye'l más delicáu, si nun se curia bien la lubricación de la so exa ye fácil que tenga problemes porque la turbina calezse enforma, yá que puede llegar a xirar hasta 400.000 rpm, según el tamañu del mesmu. Otra desventaxa (relativa) ye que si se desea una respuesta yá dende baxes rpm, hai de ser pequeñu el turbo y nun algamar una presión demasiáu alta. Si al contrariu usamos unu mayor, el so tiempu de respuesta ye tamién más llargu. Estos inconvenientes se palían colos turbocompresores controlaos. Los turbos más pequeños tienen un sistema mecánicu de llimitación del réxime de la turbina y por tanto de la presión, llamáu «Wastegate»
La nueva xeneración de turbos denominar turbos de xeometría variable, esti sistema varia la posición de los álabes del interior de la caracola del turbo pa tener una gran progresividad y de esta manera dar un emburrie constante dende baxes revoluciones del motor. Al pie de estos turbos instálase una válvula de descarga de sobre presión tarada pol fabricante por que el turbo dea l'emburrie riquíu, anque son regulables y de esta forma puede xugase un pocu cola potencia d'emburrie del turbo hasta los 1.5/1.8 bares de presión nel colector d'almisión.[1]
Ver tamién
Referencies
Enllaces esternos
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