Turbocompresor

En los motores sobrealimentados mediante este sistema, el turbocompresor consiste en unaturbinaaccionada por los gases de escape delmotor de explosin, en cuyo eje se fija uncompresorcentrfugo que toma el aire apresin atmosfricadespus de pasar por el filtro de aire y luego lo comprime para introducirlo en loscilindrosa mayor presin.Este aumento de la presin consigue introducir en el cilindro una mayor cantidad deoxgeno(masa) que la masa normal que el cilindro aspirara a presin atmosfrica, obtenindose mspar motoren cada carrera til (carrera de expansin) y por lo tanto mspotenciaque un motor atmosfrico de cilindrada equivalente, y con un incremento de consumo proporcional al aumento de masa de aire en el motor de gasolina. En los disel la masa de aire no es proporcional al caudal de combustible, siempre entra aire en exceso al carecer de mariposa, por ello es en este tipo de motores en donde se ha encontrado su mxima aplicacin (motorturbodisel).Los turbocompresores ms pequeos y de presin de soplado ms baja ejercen una presin mxima de 0,25bar(3,625 psi), mientras que los ms grandes alcanzan los 1,5 bar (21,75 psi). En motores de competicin se llega a presiones de 3 y 8 bares dependiendo de si el motor esgasolinaodisel.Como la energa utilizada para comprimir el aire de admisin proviene de los gases de escape, que se desechara en un motor atmosfrico, no resta potencia al motor cuando el turbocompresor est trabajando, tampoco provoca prdidas fuera del rango de trabajo del turbo, a diferencia de otros, como los sistemas con compresor mecnico (sistemas en los que el compresor es accionado por unapoleaconectada alcigeal).Funcionamiento en distintos tipos de motores[editareditar cdigo]

Lado compresor, con entrada de aire por el lado de baja presin y conexin de alta presin a la membrana de la "Waste-Gate".En los motores disel el turbocompresor est ms difundido debido a que un motor disel trabaja con exceso de aire al no haber mariposa, por una parte; esto significa que a igual cilindrada unitaria e igual rgimen motor (rpm) entra mucho ms aire en un cilindro disel.Por otra parte, y esto es lo ms importante, las presiones alcanzadas al final de la carrera de compresin y sobre todo durante la carrera de trabajo son mucho mayores (40 a 55 bares) que en el motor deciclo Otto(motor de gasolina) (15-25 bares). Esta alta presin, necesaria para alcanzar la alta temperatura requerida para la auto-inflamacin o auto-ignicin delgasleo, es el origen de que la fuerza de los gases de escape, a igual rgimen, cilindrada unitaria y carga requerida al motor sea mucho mayor en el disel que en la gasolina.Intercooler[editareditar cdigo]Artculo principal:Intercooler.El aire, al ser comprimido, se calienta y pierdedensidad; es decir, en un mismo volumen tenemos menos masa de aire, por lo que es capaz de quemar menos combustible y, en consecuencia, se genera menos potencia. Adems, al aumentar la temperatura de admisin aumenta el peligro de detonacin,picado, o autoencendido y se reduce la vida til de muchos componentes por exceso de temperatura, y sobreesfuerzos del grupo trmico.Para disminuir esta problemtica se interpone entre el turbocompresor y la admisin un "intercambiador de calor" o "intercooler". Este sistema reduce la temperatura del aire, con lo que se aumenta la densidad de ste, que se introduce en la cmara de combustin.En el lado negativo, los intercambiadores de calor provocan una cada de presin, por lo que se disminuye la densidad del aire, aunque en muchos casos es necesario instalar uno para evitar la detonacin o autoignicin.Existen tres tipos de intercoolers:Aire/aire: en estos el aire comprimido intercambia su calor con aire externo.Aire/agua: el aire comprimido intercambia su calor con unlquidoque puede ser refrigerado por un radiador o, en algunas aplicaciones, conhieloen un depsito ubicado en el interior delcoche.Criognicos: se enfra la mezcla mediante laevaporacinde ungassobre un intercambiador aire/aire.Demora de respuesta[editareditar cdigo]Los motores provistos de turbocargador padecen de una demora mayor en la disposicin de la potencia que los motores atmosfricos (NA Normal Aspiration o Aspiracin Normal) o con compresor mecnico, debido a que el rendimiento del turbocompresor depende de la presin ejercida por ste. En esta demora influyen la inercia del grupo (su dimetro y peso) y el volumen del colector entre la turbina y la salida de los gases de escape del cilindro.Un turbocargador no funciona de igual manera en distintos regmenes de motor. A bajas revoluciones, el turbocargador no ejerce presin porque la escasa cantidad de gases no empuja con suficiente fuerza. Un turbocompresor ms pequeo evita la demora en la respuesta, pero ejerce menos fuerza a altas revoluciones. Distintos fabricantes de motores han diseado soluciones a este problema.Un "biturbo": es un sistema con dos turbocargadores de distinto tamao. A bajas revoluciones funciona solamente el pequeo, debido a su respuesta ms rpida, y el grande funciona nicamente a altas revoluciones, ya que ejerce mayor presin.Un "biturbo en paralelo" o "twin turbo": es un sistema con dos turbocargadores pequeos de idntico tamao. Al ser ms pequeos como si fuera un turbocargador nico, tienen una menor inercia rotacional, por lo que empiezan a generar presin a revoluciones ms bajas y se disminuye la demora de respuesta.