25/11/2013 1

2

3

• Alfred Büchi, suizo, en 1905.

• En 1903 comenzó a experimentar con un rudimentario

sistema de turbo alimentación para mejorar la

eficiencia del motor de combustión.

• En 1925, finalmente consiguió, con éxito acoplar el

turbo compresor a un motor diesel y lograr una

mejora de la eficiencia en más de un 40%.

4

• El turbo podría definirse como un elemento mecánico

cuya función consiste en aprovechar la energía que

generan los gases de escape al salir para aumentar la

cantidad de aire fresco que entra en los cilindros.

• El turbocompresor se dedica, básicamente, a

comprimir el aire para poder inyectarle más en cada

ciclo al motor, y así aumentar su rendimiento

• Tiene la particularidad de aprovechar la fuerza con la

que salen los gases de escape para impulsar una

turbina colocada en la salida del colector de escape,

dicha turbina se une mediante un eje a un compresor

5

• En estas condiciones el rodete de la turbina de los

gases de escape es impulsada por medio de la baja

energía de los gases de escape, y el aire fresco

aspirado por los cilindros no será pre comprimido

por la turbina del compresor, simple aspiración del

motor.

6

• Cuando la presión en el colector de aspiración (entre

el turbo y los cilindros) se acerca la atmosférica, se

impulsa la rueda de la turbina a un régimen de

revoluciones mas elevado y el aire fresco aspirado

por el rodete del compresor es pre comprimido y

conducido hacia los cilindros bajo presión

atmosférica o ligeramente superior, actuando ya el

turbo en su función de sobrealimentación del motor.

7

• En esta fase continua aumentando la energía de los

gases de escape sobre la turbina del turbo y se

alcanzara el valor máximo de presión en el colector de

admisión que debe ser limitada por un sistema de

control (válvula de descarga). En esta fase el aire

fresco aspirado por el rodete del compresor es

comprimido a la máxima presión que no debe

sobrepasar los 0,9 bar en los turbos normales y 1,2 en

los turbos de geometría variable.

8

9

10

• Cualquier turbocompresor está formado por dos partes

básicas:

• LA TURBINA

se encarga de recoger los gases de escape generados

en la combustión de la mezcla aire-carburante en el

interior de los cilindros

• EL COMPRESOR

Esta pieza, con forma de ventilador con aspas, se

encarga de tomar el aire que procede del exterior,

comprimirlo y enviarlo al colector de admisión por

ende a la cámara de combustión. 11

12

13

• Para evitar el aumento excesivo de vueltas de la

turbina y compresor como consecuencia de una

mayor presión de los gases a medida que se

aumenten las revoluciones del motor, se hace

necesaria una válvula de seguridad llamada válvula

de descarga o válvula waste gate.

• Esta formada por una cápsula sensible a la presión

compuesta por un muelle, una cámara de presión y

un diafragma o membrana

14

15

16

17

• El VTG dota de un plato en el que van montados alabes

móviles. Estos alabes pueden ser orientados en un

ángulo determinado. Gracias a estas innovaciones este

dispositivo consigue la máxima compresión del aire a

bajas revoluciones, y ¿Cómo? los alabes se cierran

disminuyendo la sección entre ellos, y aumenta la

velocidad de los gases de escape.

• Entonces cuanta menor sección haya entre los alabes

móviles, mayor potencia. Cuando el motor aumenta de

revoluciones existe un sistema que aumenta la sección

de los alabes móviles.

18

19

20

21

• Se consigue un funcionamiento más constante del

motor sobrealimentado, no como en los

turbocompresores corrientes que había un gran

salto de potencia de revoluciones bajas a altas.

• Gracias a este dispositivo se consigue una curva de

potencia muy progresiva con gran cantidad de par a

muy pocas revoluciones.

22

• La desventaja de este gran dispositivo es su

complejidad, por lo tanto un mayor precio, y también

que solo se puede utilizar en motores diesel ya que

los gasolina tienen una temperatura demasiado

elevada para admitir sistemas de este estilo.

23

24

25

• El intercooler es un intercambiador (radiador) aire-aire

o aire-agua que se encarga de enfriar el aire

comprimido por el turbocompresor o

sobrealimentador de un motor de combustión interna.

• En el caso del turbo los gases salen a un temperatura

de unos 90-120°C.

26

• Este calentamiento es indeseado, porque los gases

al calentarse pierden densidad, con lo que la masa

de oxígeno por unidad de volumen disminuye.

• Esto provoca que la eficiencia volumétrica del motor

disminuya y así la potencia del motor disminuye, ya

que hay menos oxígeno (masa) para la combustión.

27

• El intercooler rebaja la temperatura del aire de admisión a unos 60 °C, con lo que la ganancia de potencia gracias al intercooler está en torno al 10-15%, respecto a un motor solamente sobrealimentado (sin intercooler).

• Lo habitual es que los intercooler sean de aire-aire (Air/Air) o de agua/aire (Water/Air). Aunque en algunos casos, se tiene posibilidad de añadir un pequeño chorro de agua que humedece el exterior del intercooler para que al evaporarse se enfríe y aumentar la potencia durante un rato.

28

• A raíz de la precompresión en el turbocompresor, el aire se calienta intensamente y se expande, con la consecuencia de una reducción de la masa de aire por cilindro y, por lo tanto también su contenido de oxígeno.

• La solución es enfriar el aire antes de que llegue al cilindro, haciéndolo pasar a través de un radiador de aire (se consigue refrigerar el aire en un 40% desde 100°-105° hasta 60°- 65°). El resultado es una notable mejora de la potencia y del par motor gracias al aumento de la masa de aire, aproximadamente del 25% al 30%. Además se reduce el consumo y la contaminación.

29

30

- Aire/Aire.

En estos el aire comprimido intercambia su calor con

aire externo.

-Aire/Agua.

El aire comprimido intercambia su calor con liquido

que puede ser refrigerado por un radiador.

-Criogénicos.

Se enfría la mezcla mediante la evaporación de un gas

sobre el intercambiador Aire/Aire.

31

• Aumento de potencia y del par motor

• Respuesta espontánea al acelerador.

• Menor consumo.

• Menor contaminación.

• Gran durabilidad (todos los componentes sujetos a

altas cargas térmicas se mantienen fuera del sector

crítico).

32

33

El 90% de todos los fallos que se producen en

turbocompresores se debe a las siguientes causas:

- Penetración de cuerpos extraños en la turbina o en el

compresor

- Suciedad en el aceite

- Suministro de aceite poco adecuado (presión de

aceite/sistema de filtro)

- Altas temperaturas de gases de escape (deficiencias

en el sistema de encendido/sistema de alimentación).

34

• Limpiarlo con agua a baja presión para evitar doblar

las láminas de aluminio que favorecen el

intercambio de calor entre el aire exterior y el

interior.

• Debemos comprobar que está limpio de barro o

restos vegetales.

35

• http://www.hechoxnosotrosmismos.com/t639-turbo-

compresor-su-funionamiento

• http://www.tallervirtual.com/2009/05/07/funcionamien

to-basico-del-turbocompresor/

• http://www.eleconomista.es/ecomotor/motor/noticias

/4153215/07/12/Las-ventajas-y-los-inconvenientes-

del-turbo.html

36