Sobrealimentación De Motores De Combustión Interna

SOBREALIMENTACIÓN

1 - Definición. Aplicación a motores de dos y cuatro tiempos

Sobrealimentar un motor consiste en introducir en los cilindros una cantidad de aire superior a aquella que penetra por aspiración natural. En los motores de cuatro tiempos, al abrirse la válvula de aspiración el aire atmosférico se precipita a través de ella, mientras que en los motores de dos tiempos, es labomba de barrido la encargada de suministrar el aire necesario para la combustión. En ambos casos, la presión inicial con la que comienza la compresión es prácticamente igual a la atmosférica.

Ahora bien, si en lugar de esperar a que el aire vaya llenando el cilindro, forzamos con cualquier procedimiento a que éste penetre con mayor presión, lograremos que dentro del cilindro se acumule una mayorcantidad de aire que nos permitirá quemar mayor cantidad de combustible, lo que se traducirá en un incremento de trabajo desarrollado por el motor.Este aumento de caudal de aire se conoce con el nombre de sobrealimentación, y los motores que trabajan admitiendo el aire en estas condiciones, motores sobrealimentados.

El principio de la sobrealimentación se aplicó con mayor ventaja en losmotores de cuatro tiempos, empleándose para ello ventiladores que, accionados por motor eléctrico o máquina de vapor, descargaban el aire a un colector común del que pasaba al cilindro en el período de aspiración. Debido al gran consumo de potencia que ocasionaba el accionamiento de este tipo de ventilador que reducían las ventajas propias de la sobrealimentación, se pensó en aprovechar la energía delos gases de escape. Con ello se consiguió eliminar el consumo de potencia que representaba tener que mover el ventilador mediante un elemento auxiliar, dando un gran paso en la sobrealimentación. Más tarde, y después de vencer una serie de dificultades de tipo técnico, se realizó su adaptación a la sobrealimentación de los motores de dos tiempos.

La figura siguiente representa el esquema de lasobrealimentación de un motor de cuatro tiempos. Los gases de escape del motor actúan sobre el rodete de la turbina de gases de escape, que acciona el rodete de compresión que se encuentra en el mismo eje, el cual aspira aire fresco y lo impele a la tubería de aire de sobrealimentación del motor.

Esquema de la sobrealimentación en un motor de 4T

Es muy importante el hecho de que el motor noestá acoplado mecánicamente con el grupo de sobrealimentación. La única unión que existe entre ambos son los gases de escape del motor y el aire de sobrealimentación comprimido.

Entre el compresor y la tubería de aire de sobrealimentación puede montarse un refrigerador para enfriar el aire comprimido proporcionado por el compresor, aumentando su densidad de forma que puede aumentarse aún más lamasa de aire obligada a entrar en los cilindros, permitiendo la combustión de más cantidad de combustible y aumentando en proporción la potencia desarrollada por el motor.

Con los primeros trabajos en los motores sobrealimentados de dos tiempos comenzó también el eficaz desarrollo de las turbinas de gas. Pero en el desarrollo de la sobrealimentación de los motores de dos tiempos, se tenía laintención de eliminar la voluminosa bomba de aire de barrido, dejando la alimentación de aire del motor solamente a cargo del grupo de sobrealimentación.

Al contrario que en el motor de cuatro tiempos, se tuvieron que resolver en este caso dos problemas: Un motor de dos tiempos sin bomba de aire barrido, no es autoaspirante, por lo que durante el arranque, la soplante no suministra todavía aire.Por lo tanto fue necesario encontrar un procedimiento que permitiera alimentar de aire el motor durante el proceso de arranque. Ello se consiguió separando los cilindros del cárter mediante una pared intermedia, pudiéndose utilizar la parte inferior del émbolo como bomba de aire. La cámara de barrido está dividida en dos partes.

La cámara exterior es común a todos los cilindros, y la...