El turbocompresor

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  • Publicado : 30 de diciembre de 2011
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El Turbocompresor

Un turbocompresor es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina centrífuga para accionar mediante un eje coaxial con ella, un compresor centrífugo para comprimir gases. Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna alternativos, especialmente en los motores diesel. En algunos países, la carga impositiva sobre los automóviles depende de lacilindrada del motor. Como un motor con turbocompresor tiene una mayor potencia máxima para una cilindrada dada, estos modelos pagan menos impuestos que los que no tienen turbocompresor.

Funcionamiento del turbocompresor

En los motores sobrealimentados mediante este sistema, el turbocompresor consiste en una turbina accionada por los gases de escape del motor de explosión, en cuyo eje se fijaun compresor centrífugo que toma el aire a presión atmosférica después de pasar por el filtro de aire y luego lo comprime para introducirlo en los cilindros a mayor presión que la atmosférica.
Los gases de escape inciden radialmente en la turbina, saliendo axialmente, después de ceder gran parte de su energía interna (mecánica + térmica) a la misma.
El aire entra al compresor axialmente,saliendo radialmente, con el efecto secundario negativo de un aumento de la temperatura más o menos considerable. Este efecto se contrarresta en gran medida con el intercooler.
Este aumento de la presión consigue introducir en el cilindro una mayor cantidad de oxígeno (masa) que la masa normal que el cilindro aspiraría a presión atmosférica, obteniéndose más par motor en cada carrera útil (carrera deexpansión) y por lo tanto más potencia que un motor atmosférico de cilindrada equivalente, y con un incremento de consumo proporcional al aumento de masa de aire en el motor de gasolina. En los diesel la masa de aire no es proporcional al caudal de combustible, siempre entra aire en exceso al carecer de mariposa, por ello es en este tipo de motores en donde se ha encontrado su máxima aplicación(motor turbodiésel).
Los turbocompresores más pequeños y de presión de soplado más baja ejercen una presión máxima de 0,25 bar (3,625 psi), mientras que los más grandes alcanzan los 1,5 bar (21,75 psi). En motores de competición se llega a presiones de 3 y 8 bares dependiendo de si el motor es gasolina o diesel.
Como la energía utilizada para comprimir el aire de admisión proviene de los gases deescape, que se desecharía en un motor atmosférico, no resta potencia al motor cuando el turbocompresor está trabajando, tampoco provoca pérdidas fuera del rango de trabajo del turbo, a diferencia de otros, como los sistemas con compresor mecánico (sistemas en los que el compresor es accionado por una polea conectada al cigüeñal).

Componentes del turbocompresor

Turbina de Vivienda

Carcasasde turbina se fabrican en varios grados de fundición esferoidal para hacer frente a la fatiga térmica y la contención de explosión de la rueda. Al igual que con el impulsor, el perfil de mecanizado para adaptarse a la forma de álabes de turbina se controla cuidadosamente para un rendimiento óptimo.
La carcasa de la turbina brida de entrada actúa como punto de referencia para la determinación dela situación del turbocompresor en relación a su instalación. Normalmente es la interfaz de carga.
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Rueda

La rueda de la turbina se encuentra en la carcasa de la turbina y está conectada a un eje que a su vez gira la rueda del compresor.
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Del compresor

Carcasas del compresor también se fabrican en aluminio fundido. Diversos grados se utilizan para adaptarse a la aplicación. Ambos mueren gravedad y las técnicas de fundición en arena se utilizan. Mecanizado de perfil para que coincida con la forma del compresor hoja...
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