Evolución y futuro del turbocompresor (Parte 3)

VISTAS 101


Por Enzo Novulari
Parte 3

Se considera que el trabajo entre el motor y el turbo es estable, si existe una real coherencia entre estos cuatro puntos:

• La cantidad de aire admitida por el motor.
• El volúmen de los gases de escape.
• La absorción de energía de la turbina.
• El trabajo del compresor.

Con el uso del turbosobrealimentador, se busca tener un motor, que suministre un importante par motor, a regímenes bajos e intermedios de velocidad, una buena potencia a alto régimen, y una curva de Presión Media Efectiva relativamente plana. Sin embargo el rendimiento del motor, está vinculado al llenado de los cilindros, es decir cuanto mayor sea la masa de mezcla estequiométrica aire/nafta (quimicamente perfecta), que aspira en cada ciclo motor, mayor será la potencia desarrollado por la combustión.

Respecto a la evolución del turbo, el mismo se ha ido adaptando a las exigencias de los motores, y esta situación ha provocado una serie de estudios profundos relacionados con la metalurgía, con el diseño mecánico, con el aspecto termodinámico, con la resistencia térmica, etc.

Con el conocimiento de la potencialidad del turbo, los diseñadores y constructores concebiran un motor con el turbo correspondiente, para que brinde las prestaciones adecuadas.

Cabe recordar que el rendimiento de los motores de ciclo Otto, se ubica cerca del 30 por ciento. En la actualidad, la investigación y el desarrollo respecto a la sobrealimentación por turbo, apunta hacia lo siguiente; la geometría variable, la miniaturización, y las cerámicas. El principio del turbo de “geometría variable”, está basado en la modificación de lo que se denomina “permeabilidad” de la turbina, para la regulación de la velocidad del rotor. Los distintos fabricantes, desarrollaron diferentes soluciones, que consiten en montar álabes móviles en la entrada tórica del cárter de la turbina.

En bajas velocidades del motor, le corresponden al turbo reducidos caudales de gases de escape, es entonces cuando los álabes se inclinan de manera tal de reducir el pasaje de los gases; la velocidad de los gases de entrada sobre el rotor, y la expansión son elevadas. La turbina recupera así un aumento de energía, que el compresor podrá aprovechar, para mejorar la sobrealimentación en los regímenes bajos.

Cuando el motor funciona a altos regímenes, el caudal de los gases de escape es importante, debido a la apertura de los álabes.

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Motor boxer de 6 cilindros opuestos en banco de pruebas, con turbosobrealimentación- Porsche.

Continúa en la próxima entrega

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