El documento habla sobre los turbocompresores, sus orígenes, funcionamiento y ventajas/desventajas. Un turbocompresor usa la energía de los gases de escape para accionar un compresor que comprime el aire de admisión, permitiendo mayor potencia y eficiencia. Aunque aumentan la potencia sin mayores modificaciones, tienen desventajas como retardo en la respuesta y mayor consumo de combustible.

1. Instituto tecnológico de Apizaco José Carlos Xolocotzi Romano. M.C. Leoncio González Fernández. Fundamentos de investigación.

2. Turbocompresor.

3. Introducción La necesidad de usar un turbocompresor fue motivada por la emisión de gases los cuales comenzaban a causar problemas ambientales esto solo para motores diesel los cuales tenían una expulsión de gases mas toxica.

4. Historia del turbocompresor. La historia de la turboalimentación es casi tan antigua como la del motor de combustión interna. Ya en 1885 y 1896, Gottlieb Daimler y Rudolf Diesel investigaron incrementar la potencia y reducir el consumo de combustible de sus motores mediante la precompresión del aire de combustión. En 1925, el ingeniero suizo Alfred Büchi fuel el primero en lograr la turboalimentación por gases de escape, obteniendo un aumento de potencia superior al 40 %. Esto marcó el inicio de la introducción paulatina de la turboalimentación en la industria automovilística.

5. ¿Que es un turbocompresor? Un turbocompresor es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina centrífuga para accionar mediante un eje coaxial con ella, un compresor centrífugo para comprimir gases. Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna alternativos, especialmente en los motores diesel.

6. Objetivo de turbocompresor . El principal objetivo de un turbocompresor , es el de compromir aire frio en la cámara del pistón para que este haga que la combustión sea eficiente utilizando todo el oxigeno que se comprimió y en la emisión de gases realiza el trabajo de expulsar estos a mayor velocidad. Otro objetivo del turbocompresor es el de reducir el consumo de combustible al igual que el de emisión de gases tóxicos

7. Funcionamiento. En los motores sobrealimentados mediante este sistema, el turbocompresor consiste en una turbina accionada por los gases de escape del motor de explosión, en cuyo eje se fija solidariamente un compresor centrífugo que toma el aire a presión atmosférica después de pasar por el filtro de aire y luego lo comprime para introducirlo en los cilindros a mayor presión que la atmosférica.

8. Motores a diesel. Los vehículos diesel hoy día no se conciben sin un turbocompresor. Gracias al aumento imparable del par motor a través de estas últimas décadas, un motor diesel de inyección directa de 1.5 L. de cilindrada rinde a las mismas revoluciones (4000) más potencia (102CV, Motor Hyundai-Kia 1.5 Crdi 16v) que un diesel atmosférico de hace 30 años del doble de cilindrada con precámara (80CV, motor Mercedes-Benz OM617 de 5 cilindros, 3.0 L de Mercedes-Benz de los años 70).

9. Motor a gasolina. Si un motor a gasolina no tiene problemas en la combustión entonces colocar un turbocompresor solo daría beneficios para que el motor diera potencia aditiva y menos contaminación, pero esto no implica el solo instalarlo sino realizar pequeñas modificaciones en los pistones, el sistema de escape y el de inyección de combustible. Esto solo se utiliza como estética un los automóviles.

10. Ventajas de los turbocompresores Permite aumentar la potencia de un motor existente, sin necesidad de hacer mayores cambios y/o rediseñar un motor existente. Utiliza como medio propulsor los gases de escape del motor, lo cual contribuye a rescatar esta energía, y hacer más eficiente el motor en general. Agrega poco peso y bulto a un motor, lo cual usualmente permite encajarlo en un vehículo sin modificaciones externas.

11. A diferencia de un supercargador, no le resta potencia al motor directamente, lo que lo hace más eficiente. Debido a que depende la diferencia de presión entre los gases de escape y el medio ambiente, se auto-ajusta a cualquier altitud sobre el nivel el mar. Esto los hace muy prácticos para utilizar en motores de avión. Un supercargador debe ser regulado manualmente para lograr este mismo efecto.

12. Desventajas de los turbocompresores En los turbocompresores, siempre existe un efecto de retraso o "lag", que se manifiesta por una respuesta lenta para que turbo comience a funcionar. Dependiendo del tipo de turbocompresor, esto puede reducirse por diversos medios. Velocidad mínima del motor. Para que un turbo entre en acción, el motor debe llegar a una velocidad mínima específica, que depende del tamaño y forma de la turbina utilizada. Esto hace que el turbo sea prácticamente inutilizable a bajas velocidades

13. El costo de instalar un sistema turbo es elevado, ya que usualmente requiere mano de obra especializada, y cambio de partes. Los motores turbocargados generalmente utilizan más combustible que un motor normalmente aspirado, reduciendo la eficiencia del combustible. Pueden reducir la vida útil de un motor, ya que efectivamente se está "forzando" al motor a funcionar a límites más altos de lo normal. Esto no aplica en turbocompresores instalados por los fabricantes de vehículos, ya que en estos casos, los motores fueron diseñados con límites más elevados.

14. Intercooler 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. 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).

16. Tipos de intercoolers. Aire/aire: en estos el aire comprimido intercambia su calor con aire externo. Aire/agua: el aire comprimido intercambia su calor con un líquido que puede ser refrigerado por un radiador o, en algunas aplicaciones, con hielo en un depósito ubicado en el interior del coche. Criogénicos: se enfría la mezcla mediante la evaporación de un gas sobre un intercambiador aire/aire.

17. Refrigeración Normalmente el turbocompresor suele estar refrigerado con aceite que circula mientras el motor está en marcha. Si se apaga bruscamente el motor después de un uso intensivo, y el turbocompresor está muy caliente, el aceite que refrigera los cojinetes del turbocompresor se queda estancado y su temperatura aumenta, con lo que se puede empezar a carbonizar, disminuyendo su capacidad lubricante y acortando la vida útil del turbocompresor.

18. Conclusión El utilizar un turbocompresor a dado mucho de qué hablar como si en realidad es eficiente, si es caro pero lo que es real es que disminuye drásticamente la emisión de CO2 y aumenta la potencia dando buenos resultados para motores donde es necesario un poco de potencia adicional pero esto no solo para personas con instinto automovilístico sino también para aquellos que pensaban que los motores de combustión eran el desastre para la naturaleza dando consideración en el menor consumo de combustible y menor contaminación.