8/18/2019 Trabajo Sobrealimentacion

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Características de la sobrealimentación mecánica

La sobrealimentación consigue aumentar el par motor y la potencia delvehículo sin variar la cilindrada ni el régimen del motor, elevando elvalor de la presión media efectiva del cilindro del motor.

Así pues, solo se conseguirá aumentar el par y la potencia colocando enel interior del cilindro un volumen de aire (motores diésel) o de mecla(aire y gasolina para los motores de gasolina) mayor !ue el !ue entra enuna aspiración normal o natural (motores atmosféricos). "n motorsobrealimentado puede conseguir hasta un #$% más de potencia !ue unmotor de iguales características no sobrealimentado. &ste aumento depotencia se debe tener en cuenta a la hora de fabricar los motores conel ob'etivo de evitar sobrecalentamientos del motor o presiones ytemperaturas ecesivas de encendido en la cámara de combustiónprovocados por la alta capacidad de entrega de aire y presión. e todas

formas, se emplean dispositivos !ue limitan la velocidad máima orendimiento de potencia para evitar per'udicar al motor.

*ara realiar la sobrealimentación se necesita una má!uina capa detomar el aire a la presión atmosférica y comprimirlo para conseguir unasobrepresión. &ste traba'o se encomienda a los compresores.

Tipos de compresores para sobrealimentación mecánica

*or accionamiento mecánico están los compresores volumétricos y los

compresores compre.

Los compresores volumétricos son accionados mediante el cig+eal,

normalmente por una correa dentada o engrana'es, pudiendo conseguir

de -$.$$$ a -.$$$ rpm. /e caracterian por hacer circular el aire a

mayor velocidad de la !ue proporciona la presión atmosférica, creando

una acumulación de aire en el colector de admisión y,

consecuentemente, una sobrepresión en el mismo.

&ntre los compresores volumétricos están0

Compresor roots: &l compresor de desplaamiento más popular es el

de tipo 12oots1, denominado 1compresor de lóbulos1. &n este caso un

par de rotores en forma de 1ochos1 conectados a ruedas dentadas !ue

giran a la misma velocidad pero en sentidos contrarios bombean y

comprimen el aire con'untamente. &ste compresor más !ue comprimir el

aire lo !ue hace es impulsarlo.

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!ue giran engranadas. &l aire entra entre estas dos pieas !ue :al girar:

disminuyen el volumen donde está alo'ado ese aire y aumentan su

presión. &l compresor Lysholm está movido normalmente por el cig+eal

mediante una correa. 9ercedes lo utilia en sus motores de gasolina

sobrealimentados. &l rendimiento de este compresor es

aproimadamente de un 8$ por ciento. &l huelgo de a'uste entre los dos

rotores no supera los $,5 mm y por e'emplo los !ue utilia 9ercedes en

sus modelos son de aluminio y huecos para para disminuir peso e

inercia, van recubiertos de un material sintético altamente desliante

!ue me'ora el ;u'o de aire, gira hasta -5.$$$ rpm garantiando una

sobrealimentación su

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Ahí el aire !ueda atrapado por el movimiento ecéntrico del circuito

móvil entre la pared de ese y la pared del circuito

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@ 2espuesta inmediata a la demanda del acelerador. o tiene efecto de

retardo.

Bnconvenientes0

@ 2estan potencia al motor al ser accionados mecánicamente por el

cig+eal. /e calcula la pérdida en un -$% de la suministrada por el

motor.

@ Ca'o rendimiento seg3n se aumenta la presión.

@ /on de gran tamao di

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6ompresor compre

7enta'as del compresor compre0

@ o consume energía en su accionamiento.

@ 2espuesta inmediata al acelerador.

@ Bncremento notable del par desde ba'as vueltas.

Bnconvenientes del compresor compre0

@ >ran tamao del e!uipo.

@ *roduce mucho ruido.

@ 9ala localiación por la necesidad de accionamiento mediante el

motor.

@ 9ala aplicación a motores de gasolina por un límite de giro muy

pe!ueo.

@ o tiene posibilidad de ale'ar los gases de escape de la admisiónD

ecesiva proimidad entre los mismos.

*or accionamiento centrífugo están los turbocompresores

&l turbocompresor es una turbomá!uina diseada para comprimir aire,

!ue opera con la energía !ue normalmente se pierde en los gases de

escape del motor. /e compone básicamente de una turbina solidaria a

un e'e !ue impulsa el compresor de aire de admisión en su otro etremo.

Los gases de combustión ingresan a la turbina conectada al m3ltiple de

escape haciendo !ue esta gire y, a través del e'e !ue une ésta y elcompresor, impulse el segundo, el cual inyecta aire de admisión.

Los turbocompresores pueden clasi

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Turbocompresores de geometría fja:  &l con'unto turbocompresorestá formado principalmente por una turbina (5) y un compresor (-) !uese encuentran introducidos en sus respectivas carcasas de formasopuestas y unidas ambas por un e'e com3n (F). Eanto la turbina como el

compresor contienen álabes para conseguir aumentar la presión dealimentación. &n una parte anea al turbo también se encuentra laválvula de descarga Gastegate y su accionador (#), !ue se encarga delimitar la presión de sobrealimentación del turbocompresor desviandouna cantidad de gases de escape directamente al escape sin pasar porla turbina. &n la, se puede observar lo mencionado anteriormente.

La carcasa de la turbina tiene forma de caracol para aumentar lavelocidad de los gases haciendo impulsar con mayor fuera los álabes.

La carcasa del compresor tiene el mismo aspecto !ue la turbina, pero en

ella el sentido de circulación es opuesto. &n él, el aire ingresa endirección aial coincidente con el e'e del turbocompresor y es aceleradohasta salir del mismo por la cámara espiral la cual aumenta su secciónen la dirección en !ue el ;u'o la recorre a

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turbina. /e reduce la temperatura de las partes del turbo !ue están encontacto con el aceite en unos 5$$I6.

*ara garantiar siempre la lubricación de los co'inetes, el motor nodebería pararse inmediatamente después de haber efectuado recorridos

a alta velocidad, recomendándose mantener el motor en ralentí duranteun breve espacio de tiempo (F$ segundos). *or otra parte, si las paradasson repetitivas con el motor en caliente se ocasionarán erosiones ydesprendimientos de incrustaciones de las paredes del cuerpo central.

7enta'as de los turbocompresores de geometría ran capacidad de comprimir a altos regímenes y altos caudales.

Bnconvenientes de los turbocompresores de geometría

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dos cámaras. Eeniendo en cuenta !ue la presión !ue e'ercen los gasesde escape está relacionada con el n3mero de revoluciones del motor, sepodrán obtener diferentes regímenes de funcionamiento de la turbinaseg3n la orientación !ue tomen las paletas o álabes móviles, es decir, sevariará la sección de paso de los gases de escape.

6omponentes de un turbocompresor de geometría variable.

Las ventajas del turbocompresor de geometría variable con respecto al turbocompresor convencional se pueden resumir en los siguientes puntos:

 – Mantienen la presión de sobrealimentación casi constante en todos los regímenes defuncionamiento.

 – Permiten conseguir un aumento de la potencia y del par entre un 10 y un 0!.

 – Mejoran el consumo de combustible y disminuyen la contaminación al tener unacombustión m"s completa en todos los regímenes.

 – #onsiguen una curva de potencia muy progresiva. – #onsiguen un mayor par motri$ a bajos regímenes. – #onsiguen una mayor potencia m"%ima a altos regímenes.

Sobrealimentación mecánica en motores de gasolina

&n el caso de los motores de gasolina' la sobrealimentación' presenta un problema inicial (ue )a

de tenerse en cuenta. en la combustión de los motores de gasolina' el problema (ue acarrea

sobrepasar una cierta presión de compresión puede ocasionar problemas de picado' bien por 

autoencendido o por detonación.

&ste problema es debido al aumento de temperatura (ue sufre la me$cla de aire*combustible

dentro del cilindro en la carrera de compresión del motor (ue ser" tanto mayor cuanto mayor sea el

volumen de me$cla +precisamente es lo (ue provoca la sobrealimentación,.

La solución para este problema consiste en reducir la relación de compresión por debajo de 10:1

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con el fin de (ue no aumente demasiado la presión y con ello la temperatura de la me$cla (ue

puede provocar el autoencendido o la detonación.

-tro problema (ue )ay (ue sumar a estos motores lo representa el aumento de las cargas

trmicas y mec"nicas. /ebido a (ue las presiones durante el ciclo de trabajo en un motor 

sobrealimentado son mayores' esto se traduce en unos esfuer$os mec"nicos y trmicos por parte

del motor (ue )ay (ue tener en cuenta a la )ora de su diseo y construcción' refor$ando las partes

mec"nicas m"s proclives al desgaste y mejorando la refrigeración del motor.

-tra cosa a tener en cuenta es la variación en el diagrama de distribución. sí para un motor 

sobrealimentado' cuanto mayor sea el && +avance a la apertura de la v"lvula de escape, tanto

mejor ser" el funcionamiento de la turbina.

2ambin la regulación al avance del encendido debe de ser muc)o m"s preciso en un motor 

sobrealimentado' por eso se )ace necesario un motor un encendido sin ruptor' por lo (ue es mejor 

el uso de encendidos transistori$ados o electrónicos.

 dem"s de todo ello' la sobrealimentación de gasolina )a de tener en cuenta los siguientes

factores:

* 3omba de gasolina de mayor caudal y presión +por lo (ue se opta generalmente por bombas

elctricas,.

* 4ue en el circuito de admisión de aire se instale un buen filtrado y (ue este perfectamente

estanco.

* fin de optimi$ar el llenado del cilindro' se precisa de un dispositivo +intercooler, (ue enfríe el aire

(ue se )a calentado al comprimirlo por el sistema de sobrealimentación antes de entrar en los

cilindros del motor.

* La ri(ue$a de la me$cla' (ue influye directamente en la temperatura de los gases de escape5 si el

motor es turboalimentado' se reducir" la ri(ue$a a regímenes bajos y elevar así la temperatura en

el escape para favorecer el funcionamiento de la turbina:5 por el contrario' se elevara con

regímenes altos' disminuyendo la temperatura de escape' a fin de proteger la turbina.

* &n el escape' la sección de las canali$aciones una ve$ superada la turbina se agranda para

reducir en la medida de lo posible las contrapresiones (ue se originan en este punto. simismo' al

producir la turbina una descompresión de los gases de escape' los motores turbo son muy

silenciosos.

* La contaminación (ue provocan los motores turboalimentados de gasolina es comparable a la de

un motor atmosfrico aun(ue los ó%idos de nitrógeno son m"s importantes debido a las mayores

temperaturas.

Particularidades seg6n el sistema de alimentación: seg6n sea el sistema utili$ado parasobrealimentar el motor de gasolina' el compresor puede aspirar aire a travs del filtro de aire y

enviarlo comprimido )acia el carburador' o bien aspirar me$cla de aire*gasolina procedente del

carburador y enviarlo directamente a los cilindros. &n el primer caso' el carburador se sit6a entre el

turbocompresor y el colector de admisión y el sistema recibe el nombre de 7carburador soplado75

mientras (ue el segundo' el carburador se monta antes del turbo' denomin"ndose 7carburador 

aspirado7.

Sobrealimentación mecánica en los motores Diesel 

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&n el caso de los motores /iesel5 la sobrealimentación no es una causa de problemas sino todo lo

contrario' es beneficioso para un rendimiento óptimo del motor. &l )ec)o de utili$ar solamente aire

en el proceso de compresión y no introducir el combustible )asta el momento final de la carrera

compresión' no puede crear problemas de 7picado7 en el motor. l introducir un e%ceso de aire en

el cilindro aumenta la compresión' lo (ue facilita el encendido y el (uemado completo del

combustible inyectado' lo (ue se traduce en un aumento de potencia del motor. Por otro lado la

mayor presión de entrada de aire favorece la e%pulsión de los gases de escape y el llenado del

cilindro con aire fresco' con lo (ue se consigue un aumento del rendimiento volumtrico o lo (ue es

lo mismo el motor 7respira mejor7.

8o )ay (ue olvidar (ue todo el aire (ue entra en el cilindro del motor /iesel )ay (ue comprimirlo'

cuanto m"s sea el volumen de aire de admisión' mayor ser" la presión en el interior de los

cilindros. &sto trae como consecuencia unos esfuer$os mec"nicos en el motor (ue tienen un límite'

para no poner en peligro la integridad de los elementos (ue forman el motor.