Motor turbocargado

INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL “TICOMÁN”

INGENIERÍA EN AERONÁUTICA
OPERACIONES DEL TRANSPORTE AÉREO

FUNDAMENTOS DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
PROFESOR: M. EN I.A. EDGAR LUNA LINARES

GRUPO: 5AV1

ALUMNOS:

PINEDO IRIBE ERICK
GONZALEZ MORENO JESUS
ROLDAN LOPEZ EDUARDO
BRAVO GOMEZ EDUARDO
ROMEROSOLIS HECTOR
HERRERA RUIZ LUIS EDUARDO

MOTOR TURBOCARGADO

INTRODUCCIÓN

El aire que nos rodea tiene un peso que varía según el lugar donde nos encontremos. Si estamos a nivel del mar, el peso del aire ejerce una presión de 1 Kg sobre cada cm2 de superficie. En la medida que ascendemos, esa magnitud va disminuyendo; a este fenómeno se le denomina presión atmosférica. Por otra parte, laconcentración de oxígeno (comburente indispensable para quemar la gasolina) en el aire también varía según la altitud: muchas partículas de oxígeno al nivel del mar y menos en la montaña.

Estos dos factores afectan la operación de un motor de combustión interna. Cada vez que el pistón desciende dentro del cilindro, provoca un vacío que a su vez succiona aire hacia la cámara de combustión. Estaentrada de aire la favorece el peso mismo del aire. Obviamente que al nivel del mar, un motor va a entregar el 100% de su potencia; pues sus cilindros se llenarán plenamente. Dicho llenado irá siendo menor en la medida en que el vehículo vaya ascendiendo y su potencia se verá disminuida.

Esta pérdida de potencia viene siendo algo normal en los motores de aspiración natural; especialmente en faenasmineras, donde tenemos caminos iguales o superiores a los 3,000 metros de altura, con respecto al nivel del mar. Sin embargo, es el conductor del automóvil quien sufre las consecuencias; cuando su auto no tiene fuerza para adelantar, cuando el aire acondicionado le resta aún más potencia.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS

TURBOCOMPRESOR

Un turbocompresor es un sistema de sobrealimentación que usauna turbina centrífuga para accionar mediante un eje coaxial un compresor centrífugo para comprimir gases. Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna alternativos, especialmente en los motores diésel.

Turbocompresor (corte longitudinal). En rojo, estator de
Fundición y rotor de la turbina. En azul estator dealuminio y rotor del compresor.

FUNCIONAMIENTO
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 fija un 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 mayorpresión 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 de expansión) 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 motorde gasolina. En los diésel 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 turbodiesel).
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...