10 sobrealimentacion

SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN

»

Motores sobrealimentado

s

10

SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR


»

1. Introducción

2. El turbocompresor

3. Compresor volumétrico

4. Sistemas biturbo y mixtos

5. Caso final

Motores sobrealimentados1

0


» 1. Introducción

12/04/23 3 N. Colado

La sobrealimentación aumenta el par motor y con este, la potencia del vehículo.La sobrealimentación aumenta el par motor y con este, la potencia del vehículo.

Para lograrlo forzamos la entrada de aire en los cilindros, mejorando el llenado de estos.Para lograrlo forzamos la entrada de aire en los cilindros, mejorando el llenado de estos.

De esta forma se eleva la presión media efectiva sobre la cabeza del pistón.De esta forma se eleva la presión media efectiva sobre la cabeza del pistón.

El diseño del motor sobrealimentado tendrá en cuenta este aumento de prestaciones.El diseño del motor sobrealimentado tendrá en cuenta este aumento de prestaciones.

Además debemos incorporar dispositivos para limitar el incremento del rendimiento.Además debemos incorporar dispositivos para limitar el incremento del rendimiento.


» 1. Introducción

12/04/23 4 N. Colado

El rendimiento volumétrico.El rendimiento volumétrico.


» 1. Introducción

12/04/23 5 N. Colado

El rendimiento volumétrico.El rendimiento volumétrico.


» 1. Introducción

Los dispositivos empleados para sobrealimentar los motores en vehículos turismo son:

•Turbocompresores.

•Compresores volumétricos.

Los dispositivos empleados para sobrealimentar los motores en vehículos turismo son:

•Turbocompresores.

•Compresores volumétricos.

12/04/23 6 N. Colado


» 1. Introducción

12/04/23 7 N. Colado

Turbocompresor y compresor volumétrico.Turbocompresor y compresor volumétrico.


» 2. El turbocompresor

12/04/23 8 N. Colado

Circulación de los gases en el trubocompresor.Circulación de los gases en el trubocompresor.



Situación del turbocompresor en el motor.Situación del turbocompresor en el motor.

Elementos del turbocompresor:

•Turbina.

•Compresor.

•Eje común

•Válvula de descarga.

•Carcasas.

•Conductos para la lubricación y la refrigeración.

•Sistema para variar el ángulo de ataque de los álabes.

Elementos del turbocompresor:

•Turbina.

•Compresor.

•Eje común

•Válvula de descarga.

•Carcasas.

•Conductos para la lubricación y la refrigeración.

•Sistema para variar el ángulo de ataque de los álabes.

12/04/23 9 N. Colado



Funcionamiento básico del turbocompresor.Funcionamiento básico del turbocompresor. Estructura del turbocompresor.Estructura del turbocompresor.

12/04/23 10 N. Colado



Circuito de engrase del turbocompresor.Circuito de engrase del turbocompresor. Válvula wastegate sobre el turbocompresor.Válvula wastegate sobre el turbocompresor.

12/04/23 11 N. Colado

• El turbo compresor alcanza regímenes de hasta 250.000 rpm.

• Un fallo en la lubricación del eje provoca el gripado del sistema.

• El turbo compresor alcanza regímenes de hasta 250.000 rpm.

• Un fallo en la lubricación del eje provoca el gripado del sistema.

• La válvula wastegate limita la sobrepresión entregada por el turbocompresor.

• Los gases del escape son derivados hacia un by-pass.

• La válvula wastegate limita la sobrepresión entregada por el turbocompresor.

• Los gases del escape son derivados hacia un by-pass.



Regulación de la presión de sobrealimentación de forma neumática.Regulación de la presión de sobrealimentación de forma neumática.

La válvula wastegate también es conocida como válvula de descarga.La válvula wastegate también es conocida como válvula de descarga.

En este último caso la UCE puede permitir una mayor presión de sobrealimentación según las circunstancias (overboosh, puerto de montaña, verano).

En este último caso la UCE puede permitir una mayor presión de sobrealimentación según las circunstancias (overboosh, puerto de montaña, verano).

La regulación del turbo puede hacerse:

•Por accionamiento neumático.

•Por accionamiento eléctrico.

La regulación del turbo puede hacerse:

•Por accionamiento neumático.

•Por accionamiento eléctrico.

12/04/23 12 N. Colado



Estados de funcionamiento de la válvula de descarga.Estados de funcionamiento de la válvula de descarga.

12/04/23 13 N. Colado



Posiciones de trabajo de la válvula wastegate según la presión en el colector de admisión.Posiciones de trabajo de la válvula wastegate según la presión en el colector de admisión.

1. Presión de sobrealimentación.

2. Membrana flexible.

3. Muelle.

4. Válvula.

5. Colector de escape.

6. By-pass del colector de escape.

1. Presión de sobrealimentación.

2. Membrana flexible.

3. Muelle.

4. Válvula.

5. Colector de escape.

6. By-pass del colector de escape.

12/04/23 14 N. Colado



Electroválvula de limitación de la presión de sobrealimentación.Electroválvula de limitación de la presión de sobrealimentación.

12/04/23 15 N. Colado



Regulación de la presión de control.Regulación de la presión de control.

12/04/23 16 N. Colado



Regulación de la presión de control.Regulación de la presión de control.

En función de la corriente que le manda la UCE, la electroválvula regula la presión que actúa sobre la válvula de descarga.

Los parámetros que se usan para configurar la señal son:

•Rpm.

•Presión en el colector de admisión.

•Posición del acelerador.

•Temperatura del aire.

• Presión altimétrica.

En función de la corriente que le manda la UCE, la electroválvula regula la presión que actúa sobre la válvula de descarga.

Los parámetros que se usan para configurar la señal son:

•Rpm.

•Presión en el colector de admisión.

•Posición del acelerador.

•Temperatura del aire.

• Presión altimétrica.

A bajo y medio régimen, la válvula deja que sobre el wastegate actúe la presión del colector de admisión, pero, en ciertas circunstancias y a alto régimen, permite que sobre la válvula de descarga se ejerza la presión atmosférica, logrando así una momentánea sobrepresión del turbo.

A bajo y medio régimen, la válvula deja que sobre el wastegate actúe la presión del colector de admisión, pero, en ciertas circunstancias y a alto régimen, permite que sobre la válvula de descarga se ejerza la presión atmosférica, logrando así una momentánea sobrepresión del turbo.

12/04/23 17 N. Colado



Temperaturas que sufre un turbo. Importancia del intercooler.Temperaturas que sufre un turbo. Importancia del intercooler.

Importancia del intercambiador de calor o intercooler:

•Al bajar la temperatura del aire de admisión, conseguimos una mayor masa de oxigeno para igual volumen.

•Así se logra una mayor carga en los cilindros.

•Es un intercambiador aire-aire.

Importancia del intercambiador de calor o intercooler:

•Al bajar la temperatura del aire de admisión, conseguimos una mayor masa de oxigeno para igual volumen.

•Así se logra una mayor carga en los cilindros.

•Es un intercambiador aire-aire.

650º

12/04/23 18 N. Colado



Disposición de dos intercooler en un motor.Disposición de dos intercooler en un motor.

12/04/23 19 N. Colado



Turbocompresor de geometría variable.Turbocompresor de geometría variable.

Presenta algunas ventajas frente al de geometría fija:

•Mejor respuesta a bajas cargas del motor.

•Menor retraso en su funcionamiento.

Presenta algunas ventajas frente al de geometría fija:

•Mejor respuesta a bajas cargas del motor.

•Menor retraso en su funcionamiento.

12/04/23 20 N. Colado



Turbocompresor de geometría variable: principio de funcionamiento.Turbocompresor de geometría variable: principio de funcionamiento.

12/04/23 21 N. Colado



Disposición de elementos del turbocompresor de geometría.Disposición de elementos del turbocompresor de geometría.

12/04/23 22 N. Colado



Elementos que intervienen en un turbocompresor de geometría variable.Elementos que intervienen en un turbocompresor de geometría variable.

12/04/23 23 N. Colado



Sensor de posición del turbocompresor de geometría variable.Sensor de posición del turbocompresor de geometría variable.

12/04/23 24 N. Colado



Funcionamiento de un turbo de geometría variable a bajas revoluciones.Funcionamiento de un turbo de geometría variable a bajas revoluciones.

Los TGV no tienen válvula de descarga ya que su función la cumplen los álabes variables.Los TGV no tienen válvula de descarga ya que su función la cumplen los álabes variables.

Funcionamiento a bajo régimen:

Los álabes se cierran para dejar una sección de paso mínima entre ellos. Esto acelera los gases que pasan, logrando que el turbo enganche.

Funcionamiento a bajo régimen:

Los álabes se cierran para dejar una sección de paso mínima entre ellos. Esto acelera los gases que pasan, logrando que el turbo enganche.

12/04/23 25 N. Colado



Funcionamiento de un turbo de geometría variable a altas revoluciones.Funcionamiento de un turbo de geometría variable a altas revoluciones.

Funcionamiento a alto régimen:

Los álabes se abren y ajustan su posición para regular el giro del compresor y con ello la sobrealimentación.

Funcionamiento a alto régimen:

Los álabes se abren y ajustan su posición para regular el giro del compresor y con ello la sobrealimentación.

12/04/23 26 N. Colado



Esquema de la regulación de sobrealimentación de un turbo de geometría variable.

Esquema de la regulación de sobrealimentación de un turbo de geometría variable.

La presión de control que actúa sobre el depresor que mueve los alabes, es regulada por la electroválvula, regulada a su vez por la UCE según sus mapas de memoria. La presión que llega al depresor es una mezcla de la atmosférica y la generada por la bomba de vacío.

La presión de control que actúa sobre el depresor que mueve los alabes, es regulada por la electroválvula, regulada a su vez por la UCE según sus mapas de memoria. La presión que llega al depresor es una mezcla de la atmosférica y la generada por la bomba de vacío.

12/04/23 27 N. Colado



Funcionamiento de la electroválvula que regula la presión de sobrealimentación.

Funcionamiento de la electroválvula que regula la presión de sobrealimentación.

12/04/23 28 N. Colado

BBAA

CC



Funcionamiento del turbocompresor de geometría variable con servomotor.Funcionamiento del turbocompresor de geometría variable con servomotor.

12/04/23 29 N. Colado



Funcionamiento del turbocompresor de sección variable.Funcionamiento del turbocompresor de sección variable.

12/04/23 30 N. Colado



Turbocompresor twin-scroll.Turbocompresor twin-scroll.

12/04/23 31 N. Colado



Disposición con dos turbocompresores en paralelo.Disposición con dos turbocompresores en paralelo.

12/04/23 32 N. Colado



Funcionamiento de la válvula de alivio.Funcionamiento de la válvula de alivio.

12/04/23 33 N. Colado


» 3. Compresor volumétrico

Estructura de un compresor roots.Estructura de un compresor roots.

Compresor volumétrico:

•Accionado por el motor térmico.

•Régimen máximo de aproximadamente 15.000 rpm.

Compresor volumétrico:

•Accionado por el motor térmico.

•Régimen máximo de aproximadamente 15.000 rpm.

Pros:

•Respuesta inmediata al acelerador.

Pros:

•Respuesta inmediata al acelerador.

Contras:

•Restan potencia para su accionamiento.

•Tienen un tamaño grande, por lo que es difícil situarlos.

•Son muy ruidosos, lo que obliga a apantallarlos acústicamente.

•Su rendimiento baja a altas rpm.

Contras:

•Restan potencia para su accionamiento.

•Tienen un tamaño grande, por lo que es difícil situarlos.

•Son muy ruidosos, lo que obliga a apantallarlos acústicamente.

•Su rendimiento baja a altas rpm.

12/04/23 34 N. Colado



Funcionamiento de un compresor de tipo roots.Funcionamiento de un compresor de tipo roots.

12/04/23 35 N. Colado



Compresor lysholm. Compresor lysholm. Compresor de Tipo G.Compresor de Tipo G.

12/04/23 36 N. Colado



Compresor y sistema de accionamiento.Compresor y sistema de accionamiento.

12/04/23 37 N. Colado


» 4. Sistemas biturbo y mixtos

Sistema biturbo con turbocompresores en paralelo de diferente tamaño a bajo régimen.Sistema biturbo con turbocompresores en paralelo de diferente tamaño a bajo régimen.

12/04/23 38 N. Colado



Sistema biturbo a medio régimen.Sistema biturbo a medio régimen.

12/04/23 39 N. Colado

Sistema biturbo a alto régimen. Sistema biturbo a alto régimen.




12/04/23 40 N. Colado

Sistema biturbo a alto régimen. Sistema biturbo a alto régimen.

Sistema biturbo con turbocompresores en serie de diferente tamaño a bajo régimen.Sistema biturbo con turbocompresores en serie de diferente tamaño a bajo régimen.




12/04/23 41 N. Colado



12/04/23 42 N. Colado

Sistema biturbo en serie a alto régimen. Sistema biturbo en serie a alto régimen.



Sistemas mixtos con compresor y turbocompresor.Sistemas mixtos con compresor y turbocompresor.

•Se usa en vehículos de altas prestaciones.

•La UCE, en función de la solicitud de potencia y par, regula el funcionamiento de los siguientes elementos:

•Compresor (embrague electromagnético.)

•Mariposa del by-pass.

•Turbocompresor.

•Se usa en vehículos de altas prestaciones.

•La UCE, en función de la solicitud de potencia y par, regula el funcionamiento de los siguientes elementos:

•Compresor (embrague electromagnético.)

•Mariposa del by-pass.

•Turbocompresor.

12/04/23 43 N. Colado



Sistemas mixtos.Sistemas mixtos.

12/04/23 44 N. Colado



Fases de trabajo de los sistemas mixtos.Fases de trabajo de los sistemas mixtos.

12/04/23 45 N. Colado

atmosférico

compresor

mixto

turbocomp.


» Caso Final

Comprobación de los tubos flexibles de la electroválvula. Comprobación de los tubos flexibles de la electroválvula.

12/04/23 46 N. Colado


» Caso Final

Comprobación de la resistencia

de la electroválvula.

Comprobación de la resistencia

de la electroválvula.

Oscilograma de señal de mando

de la electroválvula de control de

sobrealimentación.

Oscilograma de señal de mando

de la electroválvula de control de

sobrealimentación.

12/04/23 47 N. Colado

10 sobrealimentacion

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