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SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
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Motores sobrealimentado
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10
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
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1. Introducción
2. El turbocompresor
3. Compresor volumétrico
4. Sistemas biturbo y mixtos
5. Caso final
Motores sobrealimentados1
0
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» 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.
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» 1. Introducción
12/04/23 4 N. Colado
El rendimiento volumétrico.El rendimiento volumétrico.
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» 1. Introducción
12/04/23 5 N. Colado
El rendimiento volumétrico.El rendimiento volumétrico.
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» 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
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» 1. Introducción
12/04/23 7 N. Colado
Turbocompresor y compresor volumétrico.Turbocompresor y compresor volumétrico.
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» 2. El turbocompresor
12/04/23 8 N. Colado
Circulación de los gases en el trubocompresor.Circulación de los gases en el trubocompresor.
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
Funcionamiento básico del turbocompresor.Funcionamiento básico del turbocompresor. Estructura del turbocompresor.Estructura del turbocompresor.
12/04/23 10 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
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.
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
Estados de funcionamiento de la válvula de descarga.Estados de funcionamiento de la válvula de descarga.
12/04/23 13 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
Electroválvula de limitación de la presión de sobrealimentación.Electroválvula de limitación de la presión de sobrealimentación.
12/04/23 15 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
Regulación de la presión de control.Regulación de la presión de control.
12/04/23 16 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
Disposición de dos intercooler en un motor.Disposición de dos intercooler en un motor.
12/04/23 19 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
Turbocompresor de geometría variable: principio de funcionamiento.Turbocompresor de geometría variable: principio de funcionamiento.
12/04/23 21 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
Disposición de elementos del turbocompresor de geometría.Disposición de elementos del turbocompresor de geometría.
12/04/23 22 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
Elementos que intervienen en un turbocompresor de geometría variable.Elementos que intervienen en un turbocompresor de geometría variable.
12/04/23 23 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
Sensor de posición del turbocompresor de geometría variable.Sensor de posición del turbocompresor de geometría variable.
12/04/23 24 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
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
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» 2. El turbocompresor
Funcionamiento del turbocompresor de geometría variable con servomotor.Funcionamiento del turbocompresor de geometría variable con servomotor.
12/04/23 29 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
Funcionamiento del turbocompresor de sección variable.Funcionamiento del turbocompresor de sección variable.
12/04/23 30 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
Turbocompresor twin-scroll.Turbocompresor twin-scroll.
12/04/23 31 N. Colado
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» 2. El turbocompresor
Disposición con dos turbocompresores en paralelo.Disposición con dos turbocompresores en paralelo.
12/04/23 32 N. Colado
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» 2. El turbocompresor
Funcionamiento de la válvula de alivio.Funcionamiento de la válvula de alivio.
12/04/23 33 N. Colado
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» 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
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» 3. Compresor volumétrico
Funcionamiento de un compresor de tipo roots.Funcionamiento de un compresor de tipo roots.
12/04/23 35 N. Colado
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» 3. Compresor volumétrico
Compresor lysholm. Compresor lysholm. Compresor de Tipo G.Compresor de Tipo G.
12/04/23 36 N. Colado
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» 3. Compresor volumétrico
Compresor y sistema de accionamiento.Compresor y sistema de accionamiento.
12/04/23 37 N. Colado
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» 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
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» 4. Sistemas biturbo y mixtos
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.
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» 4. Sistemas biturbo y mixtos
Sistema biturbo a medio régimen.Sistema biturbo a medio 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.
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» 4. Sistemas biturbo y mixtos
Sistema biturbo a medio régimen.Sistema biturbo a medio régimen.
12/04/23 41 N. Colado
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» 4. Sistemas biturbo y mixtos
12/04/23 42 N. Colado
Sistema biturbo en serie a alto régimen. Sistema biturbo en serie a alto régimen.
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» 4. Sistemas biturbo y mixtos
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 AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» 4. Sistemas biturbo y mixtos
Sistemas mixtos.Sistemas mixtos.
12/04/23 44 N. Colado
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» 4. Sistemas biturbo y mixtos
Fases de trabajo de los sistemas mixtos.Fases de trabajo de los sistemas mixtos.
12/04/23 45 N. Colado
atmosférico
compresor
mixto
turbocomp.
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» Caso Final
Comprobación de los tubos flexibles de la electroválvula. Comprobación de los tubos flexibles de la electroválvula.
12/04/23 46 N. Colado
SISTEMAS AUXILIARES DEL MOTOR SOBREALIMENTACIÓN
» 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