Sistemas de Sobrealimentación: Compresores Mecánicos y Turbocompresores

Compresor de accionamiento mecánico frente al turbocompresor

El compresor de accionamiento mecánico presenta un mejor comportamiento bajo régimen frente al turbo. Esto se debe al tipo de compresores empleados, ya que en los turbocompresores, los compresores centrífugos utilizados precisan de altos regímenes de giro para soplar con eficacia. Además, el accionamiento de los turbos está condicionado a que exista un elevado caudal de gases residuales, que se dan a partir de ciertos valores de carga y régimen, mientras que el accionamiento mecánico garantiza un funcionamiento constante y proporcional.

Ventajas e inconvenientes de turbos pequeños y grandes

Los turbos pequeños ofrecen un mejor soplado a bajo y medio régimen, aunque un turbo mayor ofrece un mejor soplado a regímenes elevados.

Transformación de energía en el intercambiador de calor

Consiste en la transformación de parte de la energía calorífica en presión, ya que al enfriar los gases, estos se expanden aumentando su presión al no variar su volumen.

Inconvenientes y ventajas del turbo soplado y aspirado

• Turbo soplado: Ofrece una menor tendencia al ahogo, además de no deteriorar tanto el aceite lubricante.
• Turbo aspirado: Tiene un menor tiempo de respuesta.

La Sobrealimentación

Consiste en el llenado de los cilindros con un coeficiente de llenado superior a la unidad. Es comparable a un aumento de la cilindrada, ya que permite una mayor cantidad de aire o mezcla en cada ciclo.

Ventajas e inconvenientes de la sobrealimentación

Ventajas:

• Mejor rendimiento mecánico.
• Mejor rendimiento térmico.
• Mayores prestaciones para la misma cilindrada.
• Menor consumo.
• Menor peso del vehículo.
• Optimización del reparto de pesos del vehículo.
• Reducción de costes.

Inconvenientes:

• Mayor complejidad técnica.
• Coste añadido del sistema de sobrealimentación.
• Riesgo de detonación en motores de ciclo Otto.
• Disponibilidad de potencia supeditada al soplado del compresor.
• Mantenimiento más específico.

Tipos de compresores

Existen diversos tipos de compresores:

• Volumétricos: de émbolo, de émbolo axial, de paletas y de rotor (scroll/rotorvital).
• Circulares: de lóbulos (Roots), Lysholm y de tornillo.
• Centrífugos.

A su vez, pueden ser accionados mecánicamente o mediante los gases de escape.

El Turbocompresor

Está formado por dos carcasas sólidas que integran la turbina fabricada en Inconel. El rotor es de aleación de aluminio, al igual que la carcasa, para disipar más rápido el calor. Todo ello va montado en cojinetes de bronce sinterizado y es lubricado mediante una derivación del circuito de engrase del motor.

Su principal problema: Si se circula a plena carga mucho tiempo y se para el motor sin esperar un poco al ralentí, el aceite del turbo se quema y crea carbonilla, lo que impide su posterior lubricación, destruyendo finalmente los cojinetes.