funcion del turboalimentador

[Photo: Ceres]

El turboalimentador ABB
para aumentar la potencia y rendimiento de los motores

Esko Laustela

El primer turboalimentador de gases de escape para un gran motor diesel que
se construyó en el mundo salió en 1924 de la fábrica de Baden de la por
entonces Brown Boveri. Desde entonces, los turboalimentadores de ABB han
contribuido a elevar el nivel de potencia y rendimientode los motores.
Los turboalimentadores TPS y TPL de nueva generación, lanzados al mercado
a finales de la década de 1990, no sólo mantienen esta tradición, sino que
además introducen nuevas tecnologías que permitirán mejorar aún más el
rendimiento de los motores y cumplir la legislación de emisiones, cada día más
estricta.

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Revista ABB 3/2005

El turboalimentador ABB

os motoresdiesel turboalimentados son esenciales para la economía mundial. Como motores primarios
de fuerza motriz o como motores auxiliares en barcos tan
diversos como los superpetroleros y los transbordadores rápidos, impulsan el
comercio entre las naciones y
contribuyen al transporte de
personas. Pero no es sólo el
sector marítimo el que depende de estas máquinas de
alta eficiencia: las centralesgeneradoras, las locomotoras
y los grandes vehículos
industriales están accionados
en todo el mundo por motores
de gas o motores diesel
turboalimentados.
La potencia del motor se
cuadruplica

En 2004, la demanda mundial de nuevos motores
diesel turboalimentados con
potencia nominal superior a
500 kW fue de unos 50 gigavatios. Más de la mitad de
esta potencia de motores
estabadestinada a barcos de
transporte marítimo, una
cuarta parte a centrales eléctricas fijas y el resto a tracción y otras aplicaciones.
La popularidad del motor
diesel en todos estos sectores
está estrechamente vinculada
al turboalimentador, que aumenta hasta cuatro veces la
potencia del motor. Así pues,
el 75 por ciento de la potencia del motor depende de
que el turbocompresor sea
fiable yeficiente Cuadro 1 .
La turboalimentación no sólo
eleva el rendimiento de los
motores diesel y de gas, ya
alto de por sí, sino que también tiene grandes ventajas
medioambientales. Al reducir
el consumo de combustible,
reduce las emisiones de
gases de escape y ayuda a
los usuarios finales en sus
esfuerzos por satisfacer las
normas vigentes más estrictas. Sin embargo, la mayor
ventaja de laturboalimentación está en el aumento de la
potencia del motor. El factor
de aumento de potencia corresponde aproximadamente
a la relación de compresión
Revista ABB 3/2005

1

Relación de compresión media de turbocompresores ABB para
motores de 2 y 4 tiempos durante los últimos 45 años
5

Relación de compresión

L

4.5
4

del turboalimentador operando a plena carga del motor.
En 1se muestra el valor
medio estadístico de la relación de compresión de los
turboalimentadores ABB
durante los últimos 45 años.

3.5

El salto de generación
TPS/TPL

3
2.5
2
1.5
1
1960

1970

1980

1990

2000

2010

Años

¿Cómo funciona la turboalimentación?
La potencia de un motor de combustión interna está
determinada por la cantidad de aire y de combustible
que sepuede comprimir en sus cilindros (1) y por la
velocidad del motor. Los turbocompresores suministran
al motor aire a una presión elevada, forzando la entrada en los cilindros de una cantidad mayor de aire, que
queda disponible para la combustión.

Un turboalimentador de gas de escape está impulsado,
como su nombre indica, por el gas de escape del
motor (2). Este gas, a una temperaturapróxima a los
600°C, es dirigido a alta velocidad hacia los álabes de
una turbina (3) que impulsa un rotor del compresor (4)
instalado en el mismo eje. Cuando gira, el rotor aspira
el aire ambiente a través de un filtro-silenciador, lo
comprime y, a través de un posenfriador (5), lo envía a
la entrada de aire del motor (6), desde donde pasa a
los cilindros.
La turboalimentación aumenta hasta...