Turbocompound: ¿qué es? Principio de funcionamiento

Para mejorar la eficiencia de las unidades de potencia, los fabricantes están desarrollando varios mecanismos y dispositivos. Entre ellos se encuentra un turbocompuesto. Averigüemos qué tipo de dispositivo es, cómo funciona un motor turbocompuesto y cuáles son sus ventajas.

¿Qué es el turbocompuesto?

Esta modificación se utiliza en un motor diesel. En una forma clásica, el motor tiene una turbina que usa gases de escape para aumentar la presión del aire en el colector de admisión.

La turbina de gas proporciona una mejor combustión del HTS en los cilindros, por lo que la atmósfera recibe sustancias menos nocivas y el motor adquiere mayor potencia. Sin embargo, este mecanismo utiliza solo una fracción de la energía liberada cuando los gases de escape salen del colector de escape.

A continuación se muestran algunos números. La temperatura de los gases de escape a la salida del motor puede alcanzar unos 750 grados. A medida que el gas pasa a través de la turbina, hace girar las palas, lo que le da al motor una cantidad adicional de aire fresco. A la salida de la turbina, los gases aún están calientes (su temperatura desciende solo en cien grados).

La energía restante es utilizada por un bloque especial a través del cual pasa el escape. El dispositivo convierte esta energía en acción mecánica, lo que aumenta la rotación del cigüeñal.

Cita

La esencia del bloque compuesto es aumentar la potencia del cigüeñal debido a la energía que simplemente se elimina en un motor convencional a la atmósfera. El diésel obtiene un impulso de par adicional, pero no usa combustible adicional.

Cómo funciona el compuesto turbo

El turbocompresor clásico consta de dos mecanismos. El primero es el gas, cuyo impulsor se pone en movimiento debido a que se crea presión en el tracto de escape. El segundo mecanismo es un compresor asociado con el primer elemento. Su propósito es bombear aire fresco a los cilindros.

En el corazón de la unidad adicional, se utiliza una turbina de potencia, que está detrás de la principal. Para eliminar la gran diferencia entre la rotación del compuesto turbo y el volante, se utiliza un elemento hidráulico: un embrague. Su deslizamiento asegura la coordinación del par proveniente del dispositivo y el cigüeñal del motor.

Aquí hay un breve video de cómo funciona una de las modificaciones de los motores turbocompuestos Volvo:

Volvo Trucks - Motor compuesto D13 Turbo

Esquema de operación turbocompuesto

Aquí hay un diagrama rápido de cómo funciona un motor turbocompuesto. Primero, los gases de escape ingresan a la cavidad del turbocompresor, haciendo girar la turbina principal. Además, el flujo hace girar el impulsor de este mecanismo. Además, la velocidad puede alcanzar los 100 mil por minuto.

Un bloque compuesto está instalado detrás del circuito del sobrealimentador. Una corriente entra en su cavidad, haciendo girar su turbina. Esta cifra alcanza los 55 mil por minuto. A continuación, se utilizan un acoplamiento de fluido y un engranaje reductor conectado al cigüeñal. Sin un acoplamiento de fluido, el dispositivo no puede proporcionar un aumento suave de la potencia del motor de combustión interna.

El motor de Scania tiene tal esquema. Este proceso es obra de la central eléctrica DT 1202. El clásico motor diésel turboalimentado pudo desarrollar potencia en 420 CV. Después de que el fabricante actualizó la unidad de potencia con un sistema turbocompuesto, su rendimiento aumentó en 50 caballos.

Ventajas y desventajas

La peculiaridad del desarrollo innovador hizo posible lograr resultados tan positivos:

• Aumento decente en la eficiencia del motor, pero al mismo tiempo el cigüeñal no gira más rápido de lo habitual;
• Durante el funcionamiento, la instalación no requiere combustible adicional, lo que no hace que el automóvil sea más voraz;
• Debido a la presencia de un acoplamiento hidráulico, la estabilidad de la unidad está asegurada con un cambio brusco de carga;
• El motor funciona mucho más suavemente porque el aumento de potencia se obtiene mediante una rotación más eficiente del cigüeñal, pero no debido a las sacudidas del mecanismo de manivela;
• La durabilidad de la unidad no disminuye, como si se instalara una turbina en un motor convencional. Por el contrario, debido a la descarga del mecanismo de pistón, aumenta su recurso de trabajo.

Las desventajas incluyen el hecho de que se gastó mucho dinero en el desarrollo y la instalación adicional también requerirá el pago de la modernización del motor. Además del alto costo del motor en sí, su diseño se vuelve más complicado. Debido a esto, el mantenimiento y, si es necesario, las reparaciones se vuelven más costosos y es más difícil encontrar un maestro que comprenda claramente el dispositivo de instalación.

Ofrecemos una pequeña prueba de manejo de un motor diesel turbocompuesto:

Volvo FH I-Save: prueba el turbocompuesto