Los compresores 'eléctricos'

Sobrealimentación

Los compresores “eléctricos” 
Nuvolari Enzo ©



Compresor potenciado eléctricamente, equipando a un motor de 2.5 litros TFSI.de 5 cilindros (48 Volts). Audi.

Respecto a los tiempos de respuesta, uno de los principales problemas del turbocompresor, es el denominado “turbo lag”, para ello las tareas de investigación de las distintas firmas fabricantes de turbos presentan el sistema TGV (Turbo de Geometría Variable) o VNT. (Variable Nozzle Turbine). Como es sabido, se trata de una cantidad de “álabes” variables regulables, para actuar especialmente en bajos regímenes (cerca de la marcha en vacio).
Hace algunos años, una firma norteamericana, desarrolló para los motores Diesel de 2 tiempos Detroit, un compresor eléctrico con un principio de funcionamiento sencillo, y un montaje fácil.
El porqué del uso de dicho compresor eléctrico, es que la falta de aire dentro del cilindro, crea la necesidad que en la puesta a punto de un motor, este funcione dentro de una zona determinada como “límite de humos” evitando así la pérdida de potencia y par motor.

Es decir que con este tipo de compresor, se podía suministrar aire de combustión suficiente en bajos regímenes de rpm.
La firma se llamaba Turbodyne, y con el tiempo –ya que no fabricaba turbos- hizo un acuerdo técnico – comercial con GARRETT que en la actualidad pertenece a HONEYWELL.
El dispositivo de sobrealimentación eléctrico era el Dynacharger, y usando el mismo se logra un aumento del par motor a bajo régimen de un 60 por ciento en forma aproximada, en poco tiempo ya que los motores eléctricos son muy chicos y aceleran al compresor muy rápidamente. Otro productor importante de turbocompresores accionados por los gases de escape, se dedico a desarrollar un compresor potenciado eléctricamente.

Cabe señalar, que actualmente los “turbos eléctricos” pueden funcionar con 12 o con 48 volts.
En el Taller Actual 181, Pagina 74, publicamos la nota: La Conocida sobrealimentación, en donde tratamos el tema del “turbo” asistido eléctricamente, es decir un compresor movido por un pequeño motor eléctrico. Este dispositivo es desarrollado por la firma Borg Warner -especialista en la fabricación de turbocompresores de todo tipo - técnica denominada e-Booster, utilizada en especial en los motores “downsizing”. Este “turbo” eléctrico es compuesto por una carcasa, en donde se alojan un Rotor del Compresor, un Motor Eléctrico (Rotor y Estator), un sector electrónico y un Circuito de Enfriamiento.



Los compresores potenciados eléctricamente, funcionan en la actualidad con 12 Volts, y con 48 Volts.con motores eléctricos de magneto permanente, baja inercia y alta velocidad.



Existen en la actualidad, varios fabricantes de compresores accionados por motores eléctricos rápidos, que refuerzan – en bajo régimenel sistema de sobrealimentación.

El diseño del eBooster de BW
El eBooster necesita para funcionar con eficacia un diseño cuidadoso. Para tener en cuenta, tanto en la parte mecánica como en la eléctrica, el peso y la inercia del motor eléctrico deben ser minimizados.

Además, el motor debería tener características de diseño muy compactos, con una parte electrónica potente y resistente a las altas temperaturas.

El ruido, las vibraciones y las sacudidas prácticamente no existen. Finalmente el dispositivo necesita ser modular y disponible para 12 y 48 volts. La firma Borg Warner eligió un motor eléctrico de corriente continua (DC) de magneto permanente, de alta resistencia al calor.



Compresor potenciado eléctricamente. (EPC) desarrollado por el fabricante BorgWarner e-Booster. Vista en corte de un turbo eléctrico (e-Booster) y sus partes componentes: 1-Parte electrónica. 2-Rotor eléctrico. 3-Rotor del compresor. 4-Estator eléctrico. 5- circuito de Enfriamiento.

El compromiso fue lograr un compresor eléctrico, que fuese un paquete compacto, homogéneo que alcance las 70.000 rpm. con un diámetro similar entre el motor, parte de la potencia electrónica, y el compresor eBooster.



Motor Diesel de 4.0 litros, 8 cilindros en V, biturbo con compresor eléctrico (EPC).

Capaz de suministrar una alta presión (aire presurizado al cilindro), muy pero muy rápidamente, a bajos regímenes de rpm. agregando una sobrepresión adicional al turbo convencional, para lograr un aumento de potencia considerable al motor.
En los motores Diesel, se logra una mayor eficiencia del combustible, y la optimización de las emisiones contaminantes, al poner a punto (matching) el eBooster con el turbocompresor convencional, como sistema total.



Esquema básico de funcionamiento del turbo asistido eléctricamente (EPC). E-Booster BorgWarner.