Sbrealimentacion de motores

9

Sistemas de sobrealimentación
OBJETIVOS ·· Conocer el concepto de la sobrealimentación. ·· Conocer los diferentes tipos de sobrealimentación. ·· Conocer en profundidad los turbocompresores de geometría fija y variable. ·· Aprender la gestión electrónica de algunos sistemas sobrealimentados. ·· Identificar sobre vehículos los componentes de la sobrealimentación.

SUMARIO
■ ■Turbocompresores Compresores volumétricos Sistemas biturbo Mantenimiento del turbo

■ ■

u n i d a d

Unidad 9 - Sistemas de sobrealimentación

409

1 >> Introducción
La aparición de la sobrealimentación dentro del motor ha conseguido mantener la potencia en condiciones adversas en donde la presión es más baja y la cantidad de mezcla que se introduce al motor es menor, como puede ocurrir entrayectos de montaña a gran altitud o zonas de altas temperaturas. La sobrealimentación consigue aumentar el par motor y la poten cia del vehículo sin variar la cilindrada ni el régimen del motor, ele vando el valor de la presión media efectiva del cilindro del motor. Así pues, solo se conseguirá aumentar el par y la potencia colocando en el interior del cilindro un volumen de aire (motores diésel) ode mezcla (aire y gasolina para los motores de gasolina) mayor que el que entra en una aspiración normal o natural (motores atmosféricos). Un motor sobrealimentado puede conseguir hasta un 40% más de poten cia que un motor de iguales características no sobrealimentado. Este aumento de potencia se debe tener en cuenta a la hora de fabricar los motores con el objetivo de evitar sobrecalentamientosdel motor o presiones y temperaturas excesivas de encendido en la cámara de combustión provocados por la alta capacidad de entrega de aire y presión. De todas formas, se emplean dispositivos que limitan la velocidad máxima o rendimiento de potencia para evitar perjudicar al motor. Para realizar la sobrealimentación se necesita una máquina capaz de tomar el aire a la presión atmosférica ycomprimirlo para conseguir una sobrepresión. Este trabajo se encomienda a los compresores. Los compresores se pueden clasificar de la siguiente forma: – Turbocompresores. Son de tipo centrífugo. Se suelen denominar como turbo y son accionados por los gases de escape (figura 9.1.A). – Compresores volumétricos. Son accionados de forma mecánica por el cigüeñal del motor por medio de correas o engranajes(figura 9.1.B). – Comprex. Son accionados de la misma forma que los compresores volumétricos. También llamados compresores de ondas a presión ya que la energía necesaria para la sobrealimentación es transmitida por contacto directo entre los gases de escape y los de admisión mediante ondas de presión.
A
1 2 B B

Práctica

15

Comienzos del turbo
La sobrealimentación de motores es muy antigua;existen patentes que son anteriores al siglo XX. El ingeniero suizo A. Büchi en 1905 patentó la primera idea similar a lo que es un turbocompresor y que completó en 1910 con un sistema idéntico a los que ahora se están utilizando.

1

3

Principales fabricantes de turbos
2

Hay dos fabricantes principales a la hora de construir máquinas para sobrealimentar motores compresores: – Garret. –Kkk. También están IHI, MHI (Mitsubishi) y Holset.

1 Gases de escape 9.1. Turbocompresor y compresor volumétrico.

2 Aire

3 Engrase

410

2 >> El turbocompresor
El turbocompresor es una bomba de aire diseñada para operar con la energía que normalmente se pierde en los gases de escape del motor. Estos gases impulsan la rueda de turbina (lado escape) que va acoplada a la rueda decompresor (lado admisión). Cuando giran, aportan un gran volumen de aire a presión, aumentando la presión en las cámaras de combustión del motor (figura 9.3). El turbocompresor es el más utilizado porque no consume potencia del motor y puede girar a más de 100 000 rpm. Se pueden clasificar en :
9.2. Situación del turbocompresor en el motor.

– Turbocompresores de geometría fija. – Turbocompresores...