jueves, 14 de octubre de 2010

Sobrealimentación: Turbocompresores.

Bienvenidos a una nueva entrega de mi blog.


Son varias ya las personas que visitan este espacio, llegamos a contar ayer con poco mas de 100 visitas, y para ser relativamente nuevo, está teniendo muy buena aceptación.


Desde aquí quiero agradecer antes que nada a todos los que me visitan, ya sea por curiosidad, o sencillamente para echar el rato leyendo. Sea como sea, por ustedes debo seguir día a día poniendo mas información, ya que con la esperanza de poder servir de ayuda, no necesito mas motivación.


GRACIAS.


Siguiendo con el tema a tratar hoy, haremos una pausa en cuanto a la manera de preparar un vehículo, para volver a la teoría jeje.


Hoy vamos a tratar el tema de los turbos. 


Sabemos que actualmente la tecnología de los coches, opta mucho por motores turbo, con los que consigue gracias a una baja cilindrada, unas interesantísimas cifras de potencia.


Es por ello, por lo que al hablar de un coche turbo, poner o no poner un turbo, lo mejor es que sepamos qué es y cómo funciona.


El sistema turbo denomina el sistema de sobrealimentación que monta una turbina en el escape la cual gira al incidir sobre ella los gases de escape, y en la admisión un compresor unidos por un eje, el cual que se encarga de forzar la entrada de aire en los cilindros y de esta manera se consigue aumentar el rendimiento (más aire, más combustible, fuerza a la explosión).

Nos sonará mucho, escuchar la palabra "turbocompresor", vamos pues a definir lo que es.





El turbo tiene la particularidad de aprovechar la fuerza con la que salen los gases de escape para impulsar una turbina colocada en la salida del colector de escape, dicha turbina se une mediante un eje a un compresor. El compresor esta colocado en la entrada del colector de admisión, con el movimiento giratorio que le transmite la turbina a través del eje común, el compresor eleva la presión del aire que entra por la admisión y consigue que mejore la alimentación del motor. ¿Se me entiende?

Bien, también cabe hacer una reseña, a las temperaturas.

Hay que tener en cuenta, que la parte del turbo que lidia con los gases de escape, está expuesta a altas temperaturas, y la que está en contacto con los gases de admisión no tanto. ¿Y qué ocurre? Pues básicamente que el mismo eje que provoca el movimiento de las aspas de admisión, es el mismo eje de las aspas de gases de escape, por lo tanto tenemos un mismo cuerpo, sometido a dos diferentes temperaturas, lo que hace mella directamente en la dilaración y duración de los materiales.

Aparte, claro está, de que el calor transmitido, puede pasarse al aire que finalmente llega al motor, siendo mucho mas denso y proporcionando menos oxigeno. A la par, de que un cilindro con aire caliente, dificulta aun mas la evacuación de la temperatura del propio bloque. 

Vamos, que todo va enlazado.

Es por ello, por lo que nace el Intercooler.


El intercooler se basa en el principio idéntico a nuestro radiador, el cual es un intercambio de temperatura agua/aire, pero el intercooler usa el sistema aire/aire, enfriando el aire que pasaría a través de las turbinas de admisión. Dando como resultado un aumento de la potencia y par motor debido a que el aire entra bastante "compacto" y rico en oxigeno gracias al enfriamiento.

Por ello, muchos coches turbo, cuando han de ser preparados, suelen modificar el intercooler. No es que sea estrictamente necesario sobre una base de serie, pero teniendo en cuenta la función de un intercooler, sabremos por sentido común si debemos cambiarlo  o no.


Vamos ahora, a lo que actualmente mas se estila, que son los "turbos de geometría variable". Expliquemos un poco qué son y en qué consisten.

Ya sabiendo el principio del funcionamiento del turbo, que sería resumido algo como un sistema para aprovechar la energía residual de los gases de escape y transformarla en mecánica para hacer girar otra turbina que impulsa los gases de admisión. Dicho esto, hay que pensar pues, que el volumen de presión es proporcional a las revoluciones. ¿no?

Pues bien, si tuvieramos un margen de revoluciones fijas, esto será sumamente fácil. Pero, ¿se obtiene una misma eficacia en un turbo a bajas revoluciones que a altas?. No.

Lo ideal hubiera sido que a bajas revoluciones la entrega de potencia fuera la misma que a altas, con lo que obtendríamos un uso del turbo casi perfecto. Pero todo tiene un límite. Este tipo de funcionamiento de turbo, dio como resultado lo que hoy se conoce como "lag" o retraso del turbo. Hasta que éste no gire a las revoluciones necesarias, no se obtendrá ningún resultado, con lo que hay un extenso margen de pérdidas de las energías de los gases de escape.

Esto da como resultado, los turbos de geometría variable.

Para no extendernos en el funcionamiento de turbinas y demás (recordemos que esto es un blog para aprender a nivel básico, no para convertirse en un erudito), vamos a concretar.

Un turbo de geometría variable no posee unas turbinas con alabes fijos como un ventilador simple. Sino que son móviles, flexibles diría yo, y se adaptan al caudal de gases del escape del momento. Si son pocos, los presiona de tal manera que aprovecha al máximo su energía.


Y aquí acabo la explicación sobre lo que básicamente hay que saber sobre turbos.

A continuación, seguiré con algunas cosillas de información supletoria sobre cosas relacionadas, como las válvulas de descarga o los sistemas twin-turbo o bi-turbo, claro que no explicado de forma extendida.

Las válvulas de descarga o "wastegate", no es mas que una utilidad que evita la sobrepresión emitida por el turbo en su parte de la admisión. Cabe mencionar que una sobrepresión en nuestro motor podría tener consecuencias funestas. 

El funcionamiento es mas bien simple, consiste en un diafragma y un muelle, el cual se ajusta a una sobrepresión máxima. Si la emisión del turbo la supera, ésta se abre liberando el aire impulsado por el turbo por ahí.


Y mencionando lo otro, hoy dia (y antiguamente), nos podríamos encontrar modelos que dicen ser biturbos o twin-turbos.

Ahora bien, ¿qué significa?

Simple, un motor twin turbo es aquel que posee dos turbos simultáneamente, en bloques normalmente en V, y montan un turbo por banco de cilindros. (Cada uno en su colector correspondiente).


Un motor biturbo, por contra, también posee dos turbos, pero uno para un funcionamiento a bajo rendimiento y otro para uno mayor. Todo esto regulado por la ECU y varios actuadores.



Y hasta aquí el tema de hoy.

Hay mas cosillas que pulir, pero no quiero entrar mucho al trapo sobre toda la terminología que hay. Me basta con que alguien que lea el texto, pueda entender qué es, cómo funciona y para qué sirve un turbo.

Otro día tocaré el tema del otro sistema de sobre alimentación. Los compresores.

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