Comprender el supercargador en motores de automóviles

Un supercargador es otra invención en el tipo de pistón de los motores de combustión interna para aumentar su eficiencia de trabajo. Es un compresor de aire que aumenta la presión o densidad del aire que ingresa a la cámara de combustión de un motor por exceso de trabajo.

Como saben, a partir de la cámara de combustión mediante la mezcla aire/combustible, el motor de un automóvil obtiene su movimiento mecánico. Por lo tanto, la adición de un sobrealimentador para aumentar la presión del aire que ingresa a la cámara también aumenta la cantidad de combustible mezclado y quemado, lo que lleva al alto rendimiento del motor.

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En este artículo, conocerá la definición, las funciones, los tipos, el principio de funcionamiento y el diagrama completo de los supercargadores. También se le presentará el término cargador doble y las similitudes y diferencias de sobrealimentación y turboalimentación. Entonces,

¿Qué es un supercargador?

Un sobrealimentador es un componente de accionamiento mecánico que se utiliza en motores de pistón para bombear aire presurizado al colector de admisión mediante un compresor de aire o un soplador. La alta presión aumenta el nivel de aire que ingresa al cilindro durante la carrera de admisión.

Los supercargadores permiten que el motor queme más combustible y haga más trabajo a medida que cada círculo de admisión del motor recibe más oxígeno. Estos componentes de potencia son accionados mecánicamente por medio de un engranaje, correa, eje o cadena conectados al cigüeñal del motor.

Aquí es donde otro componente tiene más ventaja que un sobrealimentador, se llama turbocompresor. Aunque la parte se conoce como sobrealimentador, por eso se denomina turbosobrealimentador o turbo. Ofrece potencia mediante una turbina que se alimenta de los gases de escape obtenidos al final de la carrera de la combustión.

Entonces, una de las diferencias entre el sobrealimentador y el turbocompresor es su fuente de energía. Un sobrealimentador es impulsado por el cigüeñal del motor, mientras que un turbocompresor es impulsado por los gases de escape que se desperdician durante el proceso de combustión.

Al igual que el otro dispositivo de carga en los motores, la función principal de un supercargador es aumentar el aire que ingresa al colector de admisión. Esto permite que el motor queme más combustible y haga más trabajo, aumentando así la potencia.

Tipos de sobrealimentador

A continuación se muestran los diversos tipos de supercargadores que se utilizan para aumentar la potencia en los motores de los automóviles:

Sobrealimentadores centrífugos: estos supercargadores son bastante fáciles de empaquetar en instalaciones de reacondicionamiento del mercado de accesorios. Utiliza un sobrealimentador centrífugo de relación variable, que contiene una transmisión de polea continuamente variable montada en un compresor convencional.

Los sobrealimentadores de fábrica en motores tipo V generalmente se empaquetan en el valle de la V, lo que hace que favorezca un empaque más largo, más bajo y más angosto.

Supercargadores Roots: los supercargadores de raíces son los tipos más populares. En su configuración, hay dos ejes contrarrotatorios que tienen lóbulos que fuerzan el aire hacia abajo a través de los ejes. Generalmente, el aire ingresa por la parte superior de la unidad y escapa por la parte inferior.

Supercargadores de doble tornillo: estos tipos fuerzan el aire de un extremo al otro extremo del turbocargador.

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Principio de funcionamiento del supercargador

Explicaré cómo funcionan los supercargadores con los tres tipos principales disponibles, que incluyen centrífugos, raíces y de doble tornillo. Su diferencia es cómo presurizan el aire en el colector de admisión del motor.

Los tipos centrífugos de sobrealimentador utilizan un impulsor que succiona el aire, mientras que los tipos de raíces y de doble tornillo utilizan diferentes lóbulos de malla. Todos obtienen potencia rotativa del cigüeñal del motor. y potencian el motor a un nivel variable.

El sobrealimentador Roots es la versión más antigua, patentado en 1860 por Philander y Francis Roots para ventilar pozos de minas. El proyecto fue introducido en el motor de automóvil en 1900 por Gottlieb Daimler.

En su funcionamiento, los lóbulos de malla del supercargador de raíces giran, lo que hace que quede aire atrapado en un bolsillo entre los lóbulos. El aire está contenido entre el lado de llenado y el lado de descarga. grandes cantidades de aire entran en el colector de admisión y se acumulan para crear una presión positiva.

El supercargador de raíces se encuentra en la parte superior de un motor debido a su tamaño. Es el menos eficiente entre los tres tipos porque agregan más peso al vehículo. Además, mueven el aire en ráfagas discretas en lugar de un flujo suave y continuo.

Mira el video para comprender mejor el funcionamiento de los supercargadores de raíces:

Similitudes y diferencias entre supercargador y turbocompresor

Las similitudes entre turbo y supercargadores son que ambos aumentan la potencia de trabajo del motor. Ambos tienen un compresor que ejerce aire en el colector de admisión del motor. Entonces, el bicomponente tiene el mismo propósito en los motores de los automóviles.

La diferencia entre los dos componentes es que los supercargadores usan la potencia mecánica para hacer girar su compresor. Esta potencia se obtiene del cigüeñal mediante engranaje, correa o cadena. En el caso de los turbocompresores, la potencia se genera a partir de los gases de escape desarrollados a partir del ciclo de combustión. El componente también es un supercargador, pero la fuente de alimentación los hace diferentes.

Ahora la pregunta es, ¿cuál es mejor, turbo o sobrealimentador?

Ambos equipos se pueden utilizar para economizar combustible y aumentar la potencia. Y ambos tienen sus ventajas y limitaciones. Los turbocompresores usan energía libre que se evaporará completamente a la atmósfera, pero en cambio, el gas se usa para alimentar la pieza. La turbina impulsora aumenta la contrapresión del escape, lo que ejerce cierta carga sobre el motor. bueno, la carga aplicada es menor en comparación con el supercargador.

La carga mecánica que ejercen los supercargadores sobre el vehículo es mucho mayor debido al ventilador grande y pesado que contienen. Estos sopladores consumen 900 caballos de fuerza del cigüeñal en un motor de 7500 caballos de fuerza totales.

Sin embargo, el beneficio de un sobrealimentador es que el motor se impulsa casi instantáneamente, a diferencia de los turbocompresores que sufren cierto retraso en la respuesta. El motor espera a que se genere suficiente gas de escape para que el turbocompresor pueda recoger. Es por eso que todavía se usa el sobrealimentador. La mayoría de las empresas de fabricación no pueden desperdiciar su preciosa potencia en sopladores, razón por la cual utilizan principalmente turbos.

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Carga doble

Twincharging es un término que se le da al vehículo que incorporó un sobrealimentador accionado por correa y un turboalimentador accionado por el escape. En su diseño, hay una serie compleja de válvula de derivación en los sistemas de admisión y escape y también embrague electromagnético. Con esto, a bajas velocidades del motor, se obtendrá un impulso del sobrealimentador.

Boost se deriva de ambos sistemas en el medio del rango de revoluciones. A las revoluciones más altas, el sistema se desconecta del supercargador y aísla los conductos asociados. La adición de ambos sistemas elimina sus desventajas. Finalmente, veamos rápidamente las ventajas y desventajas de los sobrealimentadores.

Ventajas y desventajas de los supercargadores

Ventajas:

A continuación se muestran los beneficios del sobrealimentador en un motor de pistón:

• Gran atomización del combustible
• Mejor mezcla aire/combustible
• Mayor potencia de salida
• Mejores productos de recolección
• Buenas características de par en toda la gama
• Combustión suave y completa
• Se puede usar combustible con mala calidad de ignición
• Menos humo de escape
• Se mejora la eficiencia mecánica
• Arranque en frío mejorado
• Aceleración rápida del vehículo
• Un rápido reflejo de un aumento de potencia.

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Desventajas:

A pesar de las ventajas de un dispositivo de sobrealimentación, aún existen algunas limitaciones. A continuación se presentan las desventajas de un sobrealimentador:

• Se aumenta la carga de gas
• Mayor pérdida de calor debido al aumento de la turbulencia
• El requisito de colisión del motor es alto
• Aumento del estrés térmico
• Alta tendencia a la detonación en motores SI.

En conclusión, el sobrealimentador es otro gran dispositivo que se utiliza en los motores de los automóviles para aumentar su potencia de trabajo. Definimos supercargador como componentes mecánicos que se utilizan en motores de pistón para bombear aire presurizado al colector de admisión. También vimos su función, tipos, funcionamiento, etc.

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