La composición del turbocompresor
Un turbocompresor consta de dos partes principales:
(1) Turbina: La turbina consta de una rueda de turbina y una carcasa de turbina.
(2) Compresor: El compresor consta de un impulsor del compresor y una carcasa del compresor.
Cómo funcionan los turbocompresores
La función de la rueda de la turbina es convertir la energía de los gases de escape en potencia en el eje para impulsar el compresor. La carcasa de la turbina dirige los gases de escape hacia la rueda de la turbina. La energía de los gases de escape hace girar la rueda de la turbina y los gases salen de la carcasa de la turbina por la salida de gases de escape.
Los compresores funcionan de forma opuesta a las turbinas. La rueda del compresor está conectada a la turbina mediante un eje de acero forjado, y a medida que la turbina gira la rueda del compresor, la rotación a alta velocidad aspira aire y lo comprime. La carcasa del compresor convierte el flujo de aire de alta y baja velocidad en un flujo de aire de alta presión y baja velocidad mediante un proceso llamado difusión. Al girar las espiras del compresor de aire, se introduce aire adicional en los cilindros, lo que hace que consuman más combustible por segundo para generar más potencia.
En pocas palabras, un turbocompresor utiliza la rotación de un ventilador (un impulsor o bomba de aire) para atraer más aire hacia el cilindro y comprimirlo para obtener más potencia.
Ventajas y desventajas de los turbocompresores
Ventaja
- Aumente la potencia del motor. Si la cilindrada del motor no varía, se puede aumentar la densidad del aire de admisión para que el motor inyecte más combustible, aumentando así su potencia. La potencia y el par motor, tras añadir un sobrealimentador, deberían aumentar entre un 20 % y un 30 %. Sin embargo, si se requiere la misma potencia, se puede reducir el diámetro del cilindro, así como el volumen y el peso del motor.
- Mejora las emisiones del motor. Los motores con turbocompresor reducen la emisión de componentes nocivos, como partículas y óxidos de nitrógeno, en el escape del motor, mejorando la eficiencia de combustión. Es una configuración indispensable para que los motores diésel cumplan con las normas de emisiones superiores a Euro II.
- Proporciona la función de compensación de meseta. En algunas zonas de gran altitud, a mayor altitud, menor densidad del aire, y un motor con turbocompresor puede compensar la pérdida de potencia causada por la densidad del aire en la meseta.
- Mejora el ahorro de combustible y reduce su consumo. Gracias al mejor rendimiento de combustión del motor con turbocompresor, se puede ahorrar entre un 3 % y un 5 % de combustible.
- Tiene alta confiabilidad y buenas características de adaptación, y altas características de respuesta transitoria.
Defecto
Los turbocompresores tienden a responder lentamente, lo que provoca que el motor retrase el aumento o la disminución de la potencia de salida.
Por el contrario, añadir un turbo permitiría al coche ofrecer un mejor ahorro de combustible en este aspecto. Por ello, los fabricantes suelen optar por incorporar un motor más pequeño en el mismo coche (por ejemplo, un V6 turbo en lugar de un V8, o un turbo de cuatro cilindros en lugar de un V6).
Los turbocompresores se pueden utilizar en vehículos de gasolina, vehículos diésel, motocicletas, camiones, aviones y barcos, cada uno de los cuales
Dado que el turbocompresor suele funcionar a altas velocidades y temperaturas, la temperatura de los gases de escape del turbocompresor en el extremo de la turbina es de aproximadamente 600 °C, y el rotor del turbocompresor gira a una velocidad de 8000-11000 r/min. Por lo tanto, para garantizar el funcionamiento normal del turbocompresor, se deben tener en cuenta los siguientes puntos:
Salir sin coche
Tras arrancar el motor, especialmente en invierno, debe dejarse al ralentí durante un tiempo para que el aceite lubricante lubrique los cojinetes antes de que el rotor del sobrealimentador funcione a alta velocidad. Por lo tanto, no pise el acelerador bruscamente después de arrancar para evitar dañar el sello de aceite del sobrealimentador.
No apague la llama inmediatamente
Tras un periodo prolongado de funcionamiento a alta velocidad, el motor no puede apagarse inmediatamente. Durante el funcionamiento, parte del aceite se suministra al cojinete del rotor del turbocompresor para su lubricación y refrigeración. Tras una parada repentina del motor, la presión del aceite desciende rápidamente a cero, la alta temperatura del turbocompresor se transmite al centro del sobrealimentador, lo que impide la disipación rápida del calor en la carcasa del cojinete y, al mismo tiempo, el rotor del sobrealimentador sigue girando a alta velocidad por inercia. Por lo tanto, si el motor se detiene repentinamente en caliente, el aceite retenido en el turbocompresor se sobrecalentará y dañará los cojinetes y ejes. En particular, es necesario evitar que el motor se apague repentinamente tras varias pisadas del acelerador.
Mantener limpio
Al desmontar el sobrealimentador, manténgalo limpio y tapone cada unión de tubería con un paño limpio para evitar que entren residuos en el sobrealimentador y dañen el rotor. Durante el mantenimiento, tenga cuidado de no chocar con el impulsor y dañarlo. Si es necesario reemplazarlo, debe someterse a una prueba de equilibrio dinámico. Una vez finalizado el montaje, elimine la obstrucción.
Para limpiar
Dado que el sobrealimentador suele operar a altas temperaturas, su conducto de aceite lubricante está expuesto a altas temperaturas, y el aceite interno es propenso a la carbonización parcial, lo que provoca una lubricación insuficiente del rodamiento del sobrealimentador y daños. Por lo tanto, es necesario limpiar el conducto de aceite lubricante después de un período de funcionamiento.
Preste atención al mantenimiento
Antes de salir del vehículo y después de cerrarlo, verifique la conexión de cada tubería en el paso de aire para evitar que el sobrealimentador se afloje y se caiga, lo que provocará que el sobrealimentador falle y el aire provoque un cortocircuito en el cilindro.