Sistema de admisión y sobrealimentación en motores: componentes y funcionamiento del turbocompresor

La Alimentación del Motor: Entrada de Aire al Cilindro

El aire entra desde el exterior, pasando en orden por los siguientes componentes:

• Filtro de aire: Retiene las pequeñas partículas que se encuentran en suspensión en el aire para evitar que entren en el interior del cilindro y lo dañen. Debe estar siempre limpio, necesita un mantenimiento diario y su elemento filtrante es el papel.
• Medidores de caudal, presión y temperatura del aire: Son sensores encargados de informar a la unidad de control sobre la cantidad de aire que está entrando en cada momento en el interior del cilindro, así como sobre la presión y temperatura de dicho aire.
• Mariposa de admisión: Es una válvula que, gobernada por la unidad de control, regula o cierra la entrada de aire al interior del cilindro. Por ejemplo, sirve para detener el motor.
• Conductos y colector de admisión: Tuberías por las que circula el aire desde el filtro hasta el motor. Su diseño favorece la turbulencia del aire a la entrada de la cámara de combustión, consiguiendo un mejor llenado del cilindro.
• Válvula de admisión: Puede haber una, dos o tres en cada cilindro.

Motores Sobrealimentados

La sobrealimentación consiste en introducir aire a presión en el cilindro para aumentar la cantidad de aire que ingresa durante el tiempo de admisión. Esto permite incrementar la cantidad de combustible en el tiempo de combustión y, por lo tanto, la cantidad de trabajo útil por ciclo.

Existen dos sistemas principales para aumentar la presión del aire en la admisión:

• Mediante compresor mecánico: Cumple su función tomando el movimiento directamente del cigüeñal. Esto implica un consumo de potencia del motor.
• Mediante turbocompresor: Aprovecha la energía de los gases de escape para girar y es el sistema más utilizado actualmente.

Funcionamiento Detallado del Turbocompresor

Los gases de escape, calientes y a presión, salen hacia el exterior. En su recorrido, se encuentran con la turbina del turbocompresor y la hacen girar. Al girar la turbina, también gira el compresor, ya que ambos comparten el mismo eje. El compresor, ubicado en el colector de admisión, impulsa aire a presión hacia el cilindro.

El aumento de presión del aire de admisión conlleva un incremento de su temperatura y volumen, lo que podría dificultar un llenado óptimo del cilindro. Para solucionar esto, entra en juego el intercambiador de calor o intercooler, situado entre el compresor y el cilindro. Este dispositivo disminuye la temperatura del aire, permitiendo que una mayor masa de aire entre en el cilindro.

El eje del turbocompresor debe estar constantemente lubricado debido a las altas velocidades de rotación que alcanza. Su lubricación se realiza mediante el mismo circuito de lubricación del motor.