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Funcionamiento de un turbo

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Funcionamiento de un turbo

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Un turbocompresor es un dispositivo que se utiliza para aumentar la potencia del motor o se puede decir la eficiencia de un motor mediante el aumento de la cantidad de aire que entra en la cámara de combustión. Más aire en la cámara de combustión significa más cantidad de combustible será admitido en el cilindro y como resultado, uno obtendrá más potencia del mismo motor si el turbocompresor está instalado en él.

En pocas palabras, un turbocompresor es una especie de bomba de aire que toma aire a presión ambiente (presión atmosférica), lo comprime a una presión más alta y pasa el aire comprimido al motor a través de las válvulas de entrada.

La cantidad de motor que realmente entra en el cilindro del motor, comparada con la cantidad teórica si el motor pudiera mantener la presión atmosférica, se llama eficiencia volumétrica y el objetivo del turbocompresor es mejorar la eficiencia volumétrica de un motor aumentando la densidad del gas de admisión.

El turbocompresor extrae el aire de la atmósfera y lo comprime con la ayuda de un compresor centrífugo antes de que entre en el colector de admisión a una mayor presión. Esto hace que entre más cantidad de aire en los cilindros en cada carrera de admisión. El compresor centrífugo obtiene la potencia de la energía cinética de los gases de escape del motor.

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Resumen: Los turbocompresores son compresores centrífugos accionados por una turbina de gases de escape y empleados en los motores para aumentar la presión del aire de carga. El rendimiento del turbocompresor influye en todos los parámetros importantes del motor, como el ahorro de combustible, la potencia y las emisiones. Es importante entender una serie de conceptos fundamentales antes de pasar a una discusión más detallada de los detalles del turbocompresor.

Un turbocompresor consiste en una rueda de compresor y una rueda de turbina de gases de escape acopladas por un eje sólido y que se utiliza para aumentar la presión del aire de admisión de un motor de combustión interna. La turbina de gases de escape extrae energía de los gases de escape y la utiliza para impulsar el compresor y superar la fricción. En la mayoría de las aplicaciones de tipo automovilístico, tanto el compresor como la rueda de la turbina son del tipo de flujo radial. Algunas aplicaciones, como los motores diesel de velocidad media y baja, pueden utilizar una rueda de turbina de flujo axial en lugar de una turbina de flujo radial. El flujo de gases a través de un turbocompresor típico con compresor de flujo radial y ruedas de turbina se muestra en la Figura 1 [482].

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Un turbocompresor (técnicamente un turbosupercargador), conocido coloquialmente como turbo, es un dispositivo de inducción forzada accionado por una turbina que aumenta la potencia de un motor de combustión interna al forzar la entrada de aire comprimido adicional en la cámara de combustión[1][2].

Esta mejora respecto a la potencia de un motor de aspiración natural se debe a que el compresor puede forzar la entrada de más aire -y proporcionalmente más combustible- en la cámara de combustión que la presión atmosférica (y, por tanto, las tomas de aire de ariete) por sí solas.

Los turbocompresores se utilizaron en varios motores de aviación durante la Segunda Guerra Mundial, empezando por el Boeing B-17 Flying Fortress en 1938, que utilizaba turbocompresores producidos por General Electric[7][15] Otros de los primeros aviones con turbocompresor fueron el B-24 Liberator, el P-38 Lightning, el P-47 Thunderbolt y los prototipos experimentales del Focke-Wulf Fw 190.

La primera aplicación práctica para camiones fue realizada por la empresa suiza de fabricación de camiones Adolph Saurer AG en la década de 1930. Los motores BXD y BZD se fabricaron con turboalimentación opcional a partir de 1931[16]. La industria suiza fue pionera en los motores turboalimentados, como demuestran Sulzer, Saurer y Brown, Boveri & Cie.,[17][18] ABB en la actualidad.

explica la teoría de funcionamiento de un turbocompresor

Volar a gran altura tiene varias ventajas, como la disminución de la resistencia aerodinámica, una mayor velocidad real y, si se apunta en la dirección correcta, mayores vientos de cola. Pero hay una desventaja importante para los motores de aspiración normal: la falta de oxígeno.

A medida que aumenta la altitud, la presión del aire disminuye, y lo hace rápidamente. De hecho, si estás volando a 18.000 pies, el 50% de la atmósfera está por debajo de ti. Eso significa menos aire para que su motor queme, y muchos menos caballos de fuerza que salen de la parte delantera de su avión.

Los turbocompresores resuelven el problema de la falta de aire en los motores de pistón comprimiendo el aire de admisión antes de que llegue al cilindro. Al comprimir el aire, su motor puede funcionar como si estuviera a nivel del mar o más bajo, incluso cuando está operando en los niveles de vuelo.

Todo comienza con la turbina, que es impulsada (girada) por los gases de escape que salen de su motor. Cuando los gases de escape salen por el colector de escape, pasan por encima de la turbina y la hacen girar. Cuanto más gases de escape pasen, más rápido girará la turbina. Así es más o menos como funciona, al menos por ahora.

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