Usuari:Mcapdevila/Sobrealimentació
La sobrealimentació de motors consisteix en augmentar la massa d'aire (dièsel) o de barreja aire/gasolina (motor de gasolina) que entra al cilindre en la fase d'admissió, augmentant la seva pressió al motor de combustió interna alternatiu, per augmentar la força de la carrera de treball, és a dir el parell motor en cada revolució i per tant la potència. Els sistemes de sobrealimentació es van inventar a principis del segle xx, però en el seu moment només va aparèixer un ús pràctic en els motors d'aviació, a fi de poder compensar la pèrdua de densitat de l'aire amb l'altura.
La pressió que exerceix un sistema sobrealimentat es mesura en bar oa lb/polzada quadrada (psi). Una pressió d'1 bar significa que dins de l'admissió hi ha una pressió equivalent a la pressió atmosfèrica. Un motor d'automòbil pot arribar a tenir una pressió de 2 bar, és a dir el doble que la pressió atmosfèrica.
Sistemes de sobrealimentació[modifica]
Compressor volumètric[modifica]
És un sistema de sobrealimentació que consisteix en un compressor mecànic, que va connectat al cigonyal a través d'un sistema d'arrossegament mecànic, i gira al mateix temps que aquest.
Un dels avantatges d'aquest tipus de compressor és que treballa ja des de baixes revolucions del motor. El principal desavantatge és que resta parell al principi per funcionar, encara que quan puja el règim de voltes la torna amb escreix.
També el problema que té és que els fregaments són molt grans i quan pugen les rpm, els fregaments són més grans, per tant a majors rpm major pèrdua de potència, de manera que el màxim rendiment el dóna a règims mitjans.
Aquest sistema va ser el primer utilitzat en el automòbils de gamma alta i de competició ja des dels anys 20. No és el més utilitzat, però encara hi ha empreses del sector automobilístic que l'utilitzen. Mercedes-Benz en alguns dels seus motors incorpora un compressor rotatiu anomenat "Kompressor".
Volkswagen va utilitzar fins al 1992 compressors volumétrics helicoïdals "G60" en els models Golf i Corrado i G40 al Pol.
Compressor Comprex[modifica]
El comprex aprofita els avantatges del turbocompressor i del compressor volumètric per fer una màquina més eficaç en un principi, encara que després veurem que també té els seus inconvenients. Transfereix l'energia entre els gasos d'escapament i l'aire d'alimentació per mitjà d'unes "ones de pressió" generades entre les fines parets radials d'un tambor, que gira gràcies a una connexió directa amb el cigonyal. Combina per tant el funcionament d'un turbocompressor l'aprofitar-se de l'energia dels gasos d'escapament del motor, tot i que l'accionament del seu rotor només requereix una part molt petita de potència del motor per al manteniment del procés de les "ones de pressió ". Aquest tipus de compressor funciona molt bé en els motors dièsel, però presenta desavantatges com la seva complexitat mecànica funcionament sorollós i costos de fabricació.
El rodet cel·lular del comprex és accionat pel cigonyal del motor a través de corretges trapezoïdals. Per reduir el soroll, les ranures del rodet són de diferents mides. El rotor gira dins d'un cos cilíndric, en la cara frontal desemboquen els conductes d'aire i de gasos d'escapament, hi ha l'entrada d'aire a baixa pressió i l'aire a alta pressió d'una banda, i el gas d'escapament a alta pressió i la sortida de gas a baixa pressió per l'altre costat.
El rodet porta coixinets flotants. Els coixinets es troben al costat de l'aire. Aquest està connectat al circuit de l'aire del motor.
El comprex és de grandària bastant gran, i és accionat pel cigonyal a través d'una corretja. Això fa que la ubicació del comprex en el motor sigui molt difícil. Un altre desavantatge d'aquest sistema de sobrealimentació és que el seu preu és dues o tres vegades més gran que el d'un turbocompressor equivalent. També presenta un xiulet agut durant les acceleracions que el fa molest. El contacte dels gasos d'escapament amb l'aire d'admissió fa que augmenti la temperatura de l'aire que entra als cilindres de manera que baixa el rendiment del motor.
Turbocompressor[modifica]
Aquest sistema de sobrealimentació, el més utilitzat avui dia, sobretot en motors dièsel, consisteix en aprofitar l'energia mecànica i tèrmica dels gasos de l'escapament, accionant una turbina unida coaxialment a un Compressor mitjançant un eix. Quan els gasos d'escapament surten, abans d'anar al escapament, passen per aquesta turbina i els gasos exercint una força sobre els seus àleps, fent-la girar tant més de pressa com més energia tinguin. Aquesta energia mecànica de gir adquirida per la turbina és transmesa al compressor, el qual aspira aire del filtre i l'empeny aprofitant la força centrífuga cap al col lector d'admissió. D'aquesta manera s'obté una pressió d'alimentació que és superior a l'atmosfèrica.
Aquest sistema és el més utilitzat, perquè ocupa molt poc espai, dóna molt més parell motor i per tant potència que els altres sistemes i és el sistema més barat. En desavantatge aquest sistema és el més delicat, si no es cuida bé la lubricació del seu eix és fàcil que tingui problemes perquè la turbina s'escalfa molt, ja que pot arribar a girar fins a 130.000 rpm, segons la grandària del mateix. Un altre desavantatge (relativa) és que si es vol una resposta ja des de baixes rpm, ha de ser petit el turbo i no assoleix una pressió massa alta. Si al contrari en fem servir un de més gran, el seu temps de resposta és també més llarg. Aquests inconvenients es palíen amb els turbocompressors controlats. Els turbos més petits tenen un sistema mecànic de limitació del règim de la turbina i per tant de la pressió, anomenat "Waste-gate"
Vegeu també[modifica]
Referències[modifica]
| |||||||
Vegeu {{Motor de combustió}} | |||||||
Vegeu {{Transmissió mecànica}} | |||||||
Altres components |
| ||||||
Articles genèrics | |||||||
