Turbo cargador y supercargador

Cómo funciona el Turbocargador

Con el propósito de incrementar la potencia de un motor, la eficiencia de éste dado su volumen también debe ser aumentada. Por lo tanto, el concepto denominado eficiencia volumétrica significa la cantidad de la mezcla de aire / combustible que un motor es capaz de "inhalar" en la carrera de admisión, y comparar este volumen de la mezcla con el resultado que seconseguiría si los cilindros se llenaran completamente. Sin embargo, no debemos olvidar que ningún motor tiene la capacidad de llenar los cilindros un ciento por ciento en la carrera de admisión, debido aciertas limitaciones. Entre estas limitaciones se encuentran el diámetro de las válvulas y las lumbreras, el diseño del múltiple de admisión, el tiempo de las válvulas, las revoluciones por minutodel motor y, desde luego, la presión atmosférica.
Uno de los métodos empleados para aumentar la habilidad de bombeo de un motor, para que desarrolle mayor rendimiento con menos combustible, consiste en incorporar un turbocargador que fuerce el aire dentro del motor a una presión atmosférica más alta. Un motor pequeño logra aumentar su salida de potencia en un 60% y más. Pues esto es precisamentelo que hace un turbocargador. No obstante, un turbocargador difiere de un supercargador en que ninguna energía mecánica del cigüeñal es utilizada para el funcionamiento del compresor de aire.
Un supercargador no es más que un compresor de aire. Pero como quiera que éste trabaja mediante su acoplamiento mecánico al cigüeñal del motor, el supercargador toma cierta fuerza del motor, al mismo tiempoque aumenta la potencia de salida de éste.
Pero, por otra parte, un turbocargador no necesita la energía mecánica que proviene del cigüeñal. La rueda de su turbina (la que está colocada en la parte caliente) es impulsada por la energía térmica y la presión que suministran los gases de desecho del escape. Por tal motivo, mientras la turbina se encuentra funcionando, al motor no se le suministraninguna carga adicional ni se le roba fuerza.
Como quiera que la rueda del compresor está acoplada directamente al eje de la rueda de la turbina, las dos ruedas giran a una misma velocidad, la que puede ser tan alta como 120,000 rpm.

Sistema de funcionamiento

Luego que se produce la combustión, los gases del escape penetran en la caja donde se encuentra la turbina, y aplican fuerza a lashélices de la misma. Son pues esos gases los que hacen girar la turbina, debido al mismo principio de física que hace girar las aspas de un molino de viento cuando éste sopla. Los gases del escape actúan sobre el mismo centro de la turbina, y después continúan su camino hacia el sistema convencional de escape.
En el lado opuesto del eje de la turbina es que se encuentra el compresor del turbo. Elcompresor absorbe aire ala presión atmosférica y lo comprime para aumentar esta presión. Seguidamente, el aire comprimido es enviado al múltiple de admisión y a los cilindros.
De modo que, siempre que el motor se encuentre en funcionamiento, también la turbina estará girando. Sin embargo, a bajas revoluciones por minuto, el motor absorberá el aire con mayor rapidez que el compresor lo puede comprimir.Como resultado de esto, la presión en el múltiple será inferior a la presión atmosférica. Esto origina un vacío en el múltiple.
A medida que aumenta la velocidad del motor, también se incrementa el volumen de los gases del escape. Llegado cierto punto, el volumen de los gases del escape es tal que el compresor será capaz de bombearlo con mayor velocidad que el motor puede utilizarlo. Por lotanto, el vacío existente en el múltiple desaparece y se presenta una condición de alta presión. Cuando en el múltiple de admisión se desarrolla esta presión, la condición se describe como la etapa de impulso.
Esta presión positiva contenida en el múltiple de admisión aporta ciertos beneficios para que el motor reciba un incremento de potencia.
Un momento antes de que se inicie la carrera de...