martes, 30 de diciembre de 2008

turbo / turbocompresor


Un turbocompresor o turbo cargador es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina para comprimir gases. Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna, aunque también se usan en estaciones distribuidoras de gas natural para enviarlo por gasoductos.

En algunos países, la carga impositiva sobre los automóviles depende de la cilindrada del motor. Como un motor con turbocompresor tiene una mayor potencia máxima para una cilindrada dada, estos modelos pagan menos impuestos que los que no tienen turbocompresor.



Funcionamiento

En automoción, el turbocompresor consiste en una turbina movida por los gases de escape en cuyo eje hay un compresor centrífugo que toma el aire a presión atmosférica antes o después de pasar por el filtro de aire y luego lo comprime antes de introducirlo en los cilindros. Este aumento de la presión de la carga consigue introducir en el cilindro un mayor volumen de mezcla (carga combustible) que el volumen real del cilindro permitiría a presión atmosférica, obteniendo el motor más potencia que un motor atmosférico de cilindrada equivalente.

Los turbocompresores más pequeños y de presión de soplado más baja ejercen una presión máxima de 0,25 bar (3.6 psi), mientras que los más grandes alcanzan los 1,5 bar (21.75 psi).

Como la energía utilizada para comprimir el aire de admisión proviene de los gases de escape, este sistema no resta potencia al motor, a diferencia de otros, como los sistemas con compresor mecánico (sistemas en los que el compresor es accionado por una polea conectada al cigüeñal).
Utilización en distinto tipos de motores
Diesel

En los motores diésel el turbocompresor está más difundido debido a que un motor diésel trabaja por autoencendido; es decir, el combustible se enciende espontáneamente al aumentar la temperatura del mismo. Esta temperatura es lograda por el aumento de la presión de la carga de aire en el cilindro durante la fase de compresión, y, al alcanzarse la más alta temperatura de la carga de aire, el gasóleo es inyectado, haciendo combustión espontáneamente, obviando el sistema de encendido. Al aumentar el volumen de la carga de aire durante el ciclo de admisión mediante el uso de un turbocompresor, se logra aumentar considerablemente el rendimiento del motor, así como su capacidad de respuesta.
Gasolina

En los motores a gasolina, normalmente de inyección indirecta, el combustible se inyecta en el paso entre el turbocompresor y la cámara de combustión (múltiple de admisión). En un motor diésel de inyección directa, se introduce el combustible directamente en la cámara de combustión al finalizar la fase de compresión, cuando la carga de aire ha alcanzado su mayor temperatura.

En los motores a gasolina, en cambio, se debe reducir la relación de compresión para evitar el autoencendido. Esto produce una disminución del rendimiento (para el mismo consumo se obtiene menos energía), con lo que el consumo es más alto que en un motor atmosférico, incluso cuando no se demanda mucha potencia. Para mitigar este problema, la marca Saab ha ideado un sistema de compresión variable, mediante el cual se consiguen 225 CV en un motor de 1,6 L con un consumo normal de un 1,6.

Debido a que los motores a gasolina incorporan una "mariposa", la cual regula la cantidad de mezcla a ingresar en los cilindros, es necesaria la utilización de una válvula adicional llamada "blow-off". Al cerrar la mariposa de forma repentina la presión en las cañerías aumenta y el caudal se reduce drásticamente; estos factores llevan a al turbocompresor a un área de trabajo inestable conocida como "surge", que, de no ser evitada, daña el turbocompresor. Para evitarla, la blow-off libera parte del aire proveniente del turbocompresor. Las blow-off pueden recircular el exceso de presión a la entrada de la admisión (en este caso se llaman válvulas "diverter" o "desviadora") y válvulas blow-off propiamente dichas, que descargan la presión al exterior produciendo un sonido característico.

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