Cuando se trata de tecnología de turbocompresor, muchos entusiastas de los automóviles están familiarizados con su principio de funcionamiento. Utiliza los gases de escape del motor para impulsar las palas de la turbina, que a su vez impulsan el compresor de aire, aumentando la entrada de aire del motor. En última instancia, esto mejora la eficiencia de la combustión y la potencia de salida del motor de combustión interna.
La tecnología de turbocompresor permite que los motores de combustión interna modernos alcancen una potencia de salida satisfactoria al mismo tiempo que reducen la cilindrada y cumplen con los estándares de emisiones. A medida que la tecnología se desarrolló, surgieron varios tipos de sistemas de propulsión, como el turbo simple, el biturbo, el sobrealimentador y el turbocompresor eléctrico.
Hoy vamos a hablar de la reconocida tecnología de sobrealimentación.
¿Por qué existe la sobrealimentación? La razón principal para el desarrollo de la sobrealimentación es abordar el problema del "retraso del turbo" que se encuentra comúnmente en los turbocompresores normales. Cuando el motor funciona a bajas RPM, la energía del escape es insuficiente para generar presión positiva en el turbo, lo que provoca un retraso en la aceleración y una entrega de potencia desigual.
Para solucionar este problema, los ingenieros de automoción idearon diversas soluciones, como equipar el motor con dos turbos. El turbo más pequeño proporciona impulso a bajas RPM y, una vez que aumenta la velocidad del motor, cambia al turbo más grande para obtener más potencia.
Algunos fabricantes de automóviles han reemplazado los turbocompresores tradicionales impulsados por escape por turbos eléctricos, que mejoran significativamente el tiempo de respuesta y eliminan el retraso, proporcionando una aceleración más rápida y suave.
Otros fabricantes de automóviles han conectado el turbo directamente al motor, creando tecnología de sobrealimentación. Este método garantiza que el impulso se entregue instantáneamente, ya que es impulsado mecánicamente por el motor, eliminando el retraso asociado con los turbos tradicionales.
La alguna vez gloriosa tecnología de sobrealimentación se presenta en tres tipos principales: sobrealimentadores Roots, sobrealimentadores Lysholm (o de tornillo) y sobrealimentadores centrífugos. En los vehículos de pasajeros, la gran mayoría de los sistemas de sobrealimentación utilizan el diseño de sobrealimentador centrífugo debido a sus características de eficiencia y rendimiento.
El principio de un sobrealimentador centrífugo es similar al de un turbocompresor de escape tradicional, ya que ambos sistemas utilizan álabes de turbina giratorios para aspirar aire hacia el compresor para impulsarlo. Sin embargo, la diferencia clave es que, en lugar de depender de los gases de escape para impulsar la turbina, el sobrealimentador centrífugo es impulsado directamente por el propio motor. Mientras el motor esté en marcha, el sobrealimentador puede proporcionar impulso constantemente, sin estar limitado por la cantidad de gases de escape disponibles. Esto elimina efectivamente el problema del "retraso del turbo".
En el pasado, muchos fabricantes de automóviles como Mercedes-Benz, Audi, Land Rover, Volvo, Nissan, Volkswagen y Toyota introdujeron modelos con tecnología de sobrealimentación. Sin embargo, no pasó mucho tiempo antes de que se abandonara en gran medida la sobrealimentación, principalmente por dos razones.
La primera razón es que los sobrealimentadores consumen potencia del motor. Dado que son impulsados por el cigüeñal del motor, requieren una parte de la potencia del motor para funcionar. Esto los hace adecuados sólo para motores de mayor cilindrada, donde la pérdida de potencia es menos perceptible.
Por ejemplo, un motor V8 con una potencia nominal de 400 caballos de fuerza se puede aumentar a 500 caballos de fuerza mediante sobrealimentación. Sin embargo, un motor de 2.0L con 200 caballos de fuerza tendría dificultades para alcanzar los 300 caballos de fuerza usando un sobrealimentador, ya que el consumo de energía del sobrealimentador compensaría gran parte de la ganancia. En el panorama automovilístico actual, donde los motores de gran cilindrada son cada vez más raros debido a las regulaciones sobre emisiones y las demandas de eficiencia, el espacio para la tecnología de sobrealimentación ha disminuido significativamente.
La segunda razón es el impacto del cambio hacia la electrificación. Muchos vehículos que originalmente utilizaban tecnología de sobrealimentación ahora han cambiado a sistemas de turbocompresor eléctricos. Los turbocompresores eléctricos ofrecen tiempos de respuesta más rápidos, mayor eficiencia y pueden funcionar independientemente de la potencia del motor, lo que los convierte en una opción más atractiva en el contexto de la creciente tendencia hacia los vehículos híbridos y eléctricos.
Por ejemplo, vehículos como el Audi Q5 y el Volvo XC90, e incluso el Land Rover Defender, que alguna vez mantuvo su versión sobrealimentada V8, han eliminado gradualmente la sobrealimentación mecánica. Al equipar el turbo con un motor eléctrico, la tarea de impulsar las palas de la turbina se transfiere al motor eléctrico, permitiendo que toda la potencia del motor llegue directamente a las ruedas. Esto no sólo acelera el proceso de propulsión sino que también elimina la necesidad de que el motor sacrifique potencia por el sobrealimentador, proporcionando un doble beneficio de respuesta más rápida y uso de energía más eficiente.
resumen
Actualmente, los vehículos sobrealimentados son cada vez más escasos en el mercado. Sin embargo, hay rumores de que el Ford Mustang podría contar con un motor V8 de 5.2L, con la posibilidad de que la sobrealimentación regrese. Si bien la tendencia se ha desplazado hacia las tecnologías eléctricas y de turbocompresor, todavía existe la posibilidad de que regrese la sobrealimentación mecánica en modelos específicos de alto rendimiento.
La sobrealimentación mecánica, alguna vez considerada exclusiva de los modelos de gama alta, parece ser algo que pocas compañías automotrices están dispuestas a mencionar y, con la desaparición de los modelos de gran cilindrada, la sobrealimentación mecánica pronto dejará de existir.
Hora de publicación: 06-sep-2024
