viernes, 19 de abril de 2013

Mecánica Básica - Sobrealimentación - Diferentes Sistemas de Turbocompresores

En el post anterior descubrimos cómo funcionaba un Turbocompresor, os dejo el enlace aquí:

Mecánica Básica - Sobrealimentación - El Turbocompresor

Hay un pequeño problema con los turbos el cual no comenté en el anterior post, puesto que no quería que el post fuera muy pesado de leer, y se denomina "demora de respuesta".

Los motores sobrealimentados por un turbocompresor, tienen el defecto de que al necesitar los gases de escape para generar presión en la admisión, a bajas revoluciones del motor no generan los suficientes gases de escape como para aumentar la presión atmosférica dentro de la turbina, de manera que no entrega potencia hasta no superar cierta franja de revoluciones por minuto (aprox. una media de 2.500 RPM, según los distintos modelos de turbo).

Ésto es solucionado de diferentes maneras, voy a poner varios ejemplos:
  • Instalando un turbo de menor diámetro: Generará presión a un régimen de RPM menor, pero no genera suficiente presión a altas RPM.
  • Sistema Biturbo: Éste sistema consta (como su nombre indica) de instalar 2 turbos, uno pequeño y otro grande, de manera que a bajas RPM el que genera presión es el pequeño, y a altas RPM es el grande. (Fácil y efectivo no? :P)
  • Sistema Biturbo en paralelo: Sería parecido al sistema anterior, solo que los 2 turbos serían pequeños y de idéntico tamaño, de manera que la entrega de potencia a bajas RPM es brutal, pero a altas RPM disminuye.
  • Sistema Biturbo secuencial: Éste sistema está implementado en el Mazda RX-7 (por ejemplo), y consta de 2 turbos del mismo diámetro. Durante el régimen de bajas RPM el flujo de gases de escape se redirige sólo a la caracola de un turbo, para generar una respuesta rápida del motor, y en el momento en que pasa de cierto régimen de RPM, los gases de escape se reparten entre los dos turbos (digamos que se "activa" el 2º turbo), generando mucha más presión en la admisión, y entregando una potencia bestial.
  • Turbocompresor de Geometría Variable: Éste sistema es muy interesante. Se trata de un turbo al que se le han implementado un sistema de "aletas móviles" llamados álabes. Éstos álabes afectan al ángulo en el que los gases de escape inciden en la caracola del turbo, además de provocarle un paso más pequeño aumentando así su presión, de manera que a bajas RPM pueden mover las "aspas" de la caracola a mayor velocidad que la normal, generando presión desde bajas RPM, variando su posición poco a poco hasta llegar a altas RPM.
Voy a poner un vídeo explicativo que he encontrado en YouTube para que veáis cómo funciona un Turbo de Geometría Variable:


Espero que os haya gustado!.

Y os recuerdo que.... COMPARTIR ES VIVIR :D

miércoles, 17 de abril de 2013

Mecánica Básica - Sobrealimentación - El Turbocompresor

¿Qué es exactamente un "turbo", y cómo funciona?, son preguntas que en su día me planteé y que deseo compartir con vosotros para que entendáis cómo funciona una de las maravillas de la ingeniería mecánica inventada allá por el año 1940.

El Turbocompresor

Dicho de manera rápìda y sencilla, es un sistema que aprovecha la fuerza con la que salen los gases de escape desechados del motor para insertar mayor masa de oxígeno en la admisión.

En otras palabras más acertadas, se trata de una turbina accionada por los gases de escape que emite la cámara de combustión del motor, en cuyo eje se fija un compresor centrífugo que toma el aire de la admisión (pasando por el filtro del aire), y lo comprime, consiguiendo así una mayor presión y a su vez, una mayor masa de oxígeno que la que conseguiría un motor atmosférico corriente.

Las presiones que puede generar un turbo oscilan entre 0'25 bar el más pequeño, hasta 1'5 bar el más grande en vehículos utilitarios...mientras que en vehículos de competición llegan a presiones de hasta 3 y 8 bares dependiendo de si es gasolina o diésel.

Este sistema genera mayor flujo de aire para la combustión y por consiguiente, debe ser alimentado con más combustible, todo ello sin provocar pérdida alguna de potencia.

Pero claro...si comprimimos un gas conseguimos que se caliente, y que pierda densidad molecular por unidad de medida, en otras palabras, comprimimos el aire para meter más cantidad, pero de peor calidad a la hora de la combustión.

Ahí es donde aparece el "Intercooler", un radiador de aire que lo refrigera tras pasar por el turbocompresor, antes de entrar en la cámara de combustión.

Además cabe añadir, la válvula de descarga o waste-gate, encargada de regular que la presión introducida en la admisión no sea excesiva, expulsando los gases directamente al tubo de escape.

Y como con imágenes se entiende todo mucho mejor... ahí va un esquema explicando el flujo de aire del sistema.
Esquema de un Turbocompresor - Consejos Mecánicos
Esquema de un Turbocompresor

En el siguiente post os explicaré las diferentes formas de implementar este sistema de sobrealimentación del motor.

Espero que os haya resuelto alguna duda, un saludo! :-)

Y no os olvidéis de compartirlo! ;-)

martes, 13 de noviembre de 2012

Mecánica Básica - El motor Diésel

Ubicación: Logroño, La Rioja, España

Mecánica Básica - El Motor Diésel

El Motor Diésel

Tras varios días sin escribiros (disculpen las molestias), voy a contaros cómo funciona un motor diésel.

En anteriores posts comenté cómo funciona un motor gasolina de 4 tiempos, y es importante haberlo leído antes para entender este. Aquí tenéis el enlace a los posts anteriores:
Una vez hayamos entendido esto, es muy sencillo entender cómo funciona un motor diésel.

El motor diésel:

Consta de 4 ciclos termodinámicos también, al igual que un motor gasolina de 4 tiempos, la diferencia está, en que éste combustible es capaz de autoinflamarse si es pulverizado a gran presión dentro de la cámara de combustión.

Para ello, lleva una bomba aparte para generar presión de combustible. Existen muchos tipos de bombas y diferentes sistemas, como la bomba rotativa, bomba en línea, common-rail, etc... los cuales explicaré sus diferencias en siguientes posts.

La diferencia clave, es que sustituimos la bujía por un inyector, de manera que cuando alcanzamos el ciclo de explosión, en el interior de la cámara de combustión tenemos aire caliente al haber alcanzado cierta presión generada en la etapa de compresión.

Es entonces cuando el inyector pulveriza en la parte superior de la cámara de combustión (pre-cámara de combustión si hablamos de diésel de inyección directa), una cantidad de diésel muy presurizado, de manera que se atomiza y se mezcla homogéneamente con el aire a alta presión y temperatura (aproximadamente entre 700ºC-900ºC), obteniendo como resultado la rápida inflamación del combustible, el cual genera un gas que "empuja" el pistón hacia su punto muerto inferior (PMI).

Para que esto suceda, estamos hablando que el motor debe estar a temperatura de trabajo normal, pero claro os preguntaréis...y en frío, ¿cómo consigue alcanzar 700ºC cuando arranco en la calle, a -10ºC?. Muy sencillo!

Para los arranques en frío, e incluso durante su funcionamiento (según la temperatura externa), el motor diésel lleva incorporado una bujía de pre calentamiento por cada cilindro, también conocida como calentador. Su función como su propio nombre indica, es calentar la cámara de combustión para poder alcanzar semejantes temperaturas y presiones.
Funciona eléctricamente, y consta de una varilla que en cuestión de segundos se pone al rojo vivo. Es entonces cuando el inyector pulveriza sobre el calentador el combustible, de manera que se produce la explosión sin problemas.

Ahora ya sabéis, que una de las primeras cosas a revisar cuando a un coche diésel le cuesta arrancar, son los calentadores ;-)


Voy a poneros unas fotos:
Calentadores - Consejos Mecánicos
Estos son dos modelos cualquiera de bujías de pre calentamiento o calentadores.
Inyector Diesel en Funcionamiento - Consejos Mecánicos
Inyector Diésel en pleno funcionamiento.

Espero que os haya gustado este post, y si tenéis alguna duda, problema o sugerencia, no dudéis en consultármela via Facebook, Twitter, Google+ o comentando en el Blog :)

Si os ha gustado, compartidlo con vuestros amigos/as y suscribíos para recibir las últimas actualizaciones! :)

Un abrazo enorme ;-)