El Turbocompresor: Función y tipos

El turbocompresor es una bomba de aire diseñada para operar con la energía que normalmente se pierde en los gases de escape del motor. Estos gases impulsan la rueda de turbina (lado escape) que va acoplada a la rueda de compresor (lado admisión). Cuando giran, aportan un gran volumen de aire a presión, aumentando la presión en las cámaras de combustión del motor.



El turbocompresor es una bomba de aire diseñada para operar con la energía que normalmente se pierde en los gases de escape del motor. Estos gases impulsan la rueda de turbina (lado escape) que va acoplada a la rueda de compresor (lado admisión). Cuando giran, aportan un gran volumen de aire a presión, aumentando la presión en las cámaras de combustión del motor (ver figura)

El turbocompresor es el más utilizado porque no consume potencia del motor y puede girar a más de 100 000 rpm. Se pueden clasificar en:

– Turbocompresores de geometría fija.

– Turbocompresores de geometría variable.


TURBOCOMPRESOR DE GEOMETRÍA FIJA



El conjunto turbocompresor está formado principalmente por una turbina (2) y un compresor (1) (ver figura) que se encuentran introducidos en sus respectivas carcasas de forma opuesta y unidas ambas por un eje común (3). Tanto la turbina como el compresor contienen alabes para conseguir aumentar la presión de alimentación.

En una parte anexa al turbo también se encuentra la válvula de descarga (4) wastegate, que se encarga de limitar la presión de sobrealimentación del turbo desviando una cantidad de gases de escape directamente al escape sin pasar por la turbina. La carcasa de la turbina tiene forma de caracol para aumentar la velocidad de los gases haciéndolos incidir con mayor fuerza sobre sus alabes, La carcasa del compresor tiene el mismo aspecto que la turbina, pero sus condiciones de utilización son menos extremas en cuanto a temperaturas, pero son iguales en cuanto a la presión que se produce en ellas.

En la parte central se ubica el eje que une la turbina y el compresor. Este eje está sometido a altas solicitaciones mecánicas debido al giro y, además, debe soportar elevadísimas temperaturas (en torno a 900 oC).


TURBOCOMPRESOR DE GEOMETRÍA VARIABLE


Los turbocompresores de geometría variable tienen la característica de que a bajas revoluciones del motor se nota su efecto, eliminando el gran inconveniente de los turbocompresores de geometría fija.

Son los más implantados en vehículos modernos. Su funcionamiento es similar a los de geometría fija, pero con la salvedad de que estos no necesitan de una válvula de descarga, puesto que el sistema puede hacer disminuir el giro de la turbina y, por tanto, rebajar la presión a los valores preestablecidos en determinados modos de funcionamiento del motor.

La gestión electrónica en este caso es la encargada de hacer disminuir o aumentar la fuerza que ejercen los gases de escape sobre la turbina. Con esto se consiguen tiempos de respuesta del turbo muy breves, además de velocidad de gases alta y un funcionamiento progresivo de la turbina desde bajos regímenes.


Para conseguir los efectos anteriormente expuestos se ha dispuesto en la turbina de escape del turbocompresor (ver figura) una corona (3) con un número de álabes móviles (2) en su periferia. La corona, a su vez, se encuentra unida a una varilla (6) y esta a una cápsula neumática (8) dividida en dos cámaras.

Teniendo en cuenta que la presión que ejercen los gases de escape está relacionada con el número de revoluciones del motor, se podrán obtener diferentes regímenes de funcionamiento de la turbina según la orientación que tomen las paletas o álabes móviles, es decir, se variará la sección de paso de los gases de escape.

Fuente: www.autoavance.co

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