La sobre alimentacion
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La sobre alimentacion


 
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LA SOBREALIMENTACIÓN
Objetivo
Uno de los objetivos que básicamente perseguimos al sobrealimentar un motor es obtener mayor potencia. Aumentar la potencia depende de la cantidad de combustible quemado en cada ciclo y del número de revoluciones (combustible quemado en unidad de tiempo).

Pero tanto en un motor Diesel como en uno de gasolina, por mucho que aumentemos el combustible que hacemos llegar al interior de la cámara de combustión, no conseguimos aumentar su potencia si este combustible no encuentra aire suficiente para quemarse. Así pues, sólo conseguiremos aumentar la potencia, sin variar la cilindrada ni el régimen del motor, si conseguimos colocar en el interior del cilindro una cantidad de fluido activo (mezcla para el motor de gasolina o simplemente aire en el caso del Diesel) mayor que la que hacemos entrar en una "aspiración normal". En algunos casos, y en países situados a grandes altitudes o muy calurosos, existe la
necesidad de compensar la disminución de la densidad del aire producida por una disminución de la presión ocasionada por la altitud y una disminución de las moléculas de oxígeno por el aumento de temperatura. Para todos ellos, la sobrealimentación es la solución que podemos aportar.

LA SOBREALIMENTACIÓN EN LOS MOTORES DE GASOLINA
En el caso de los motores de gasolina, la sobrealimentación, presenta un problema inicial que ha de tenerse en cuenta. Como ya se ha visto, en la combustión de los motores de gasolina, el problema que acarrea sobrepasar una cierta presión de compresión puede ocasionar problemas de picado, bien por autoencendido o por detonación. El problema que presenta, pues, la sobrealimentación de los motores de gasolina, tanto si el sistema de alimentación es por carburador como por inyección, es que en el momento del llenado del cilindro lo hacemos con una mezcla de airegasolina que en el momento de comprimirla puede presentarnos los problemas anteriormente citados.

La solución, en este caso, pasa por reducir ligeramente la relación de compresión (que no supere 1:10), respecto de un mismo motor no sobrealimentado, con el fin de no alcanzar o rebasar este límite al final de la fase de compresión. Otro problema que hay que sumar a estos motores lo representa el aumento de las cargas térmicas y mecánicas. Efectivamente, las presiones durante todo el ciclo de trabajo en un motor sobrealimentado son sensiblemente más elevadas, por tanto no se pueden rebasar los límites mecánicos que pueda soportar el motor. Por otro lado, al combustionar más gasolina en cada ciclo, el desprendimiento de calor es también mucho más importante, por lo que cabe mejorar las características mecánicas de todos aquellos elementos del motor en contacto directo con esas mayores presiones y temperaturas a la vez que mejorarse la evacuación del calor que podría acumularse en la culata alrededor de la cámara de combustión.

Otra consideración debemos hacerla en la variación del diagrama de la distribución. Así, para un motor turboalimentado, cuanto mayor pueda ser el AAE (avance a la apertura de la válvula de escape) tanto mejor será el funcionamiento de la turbina. También la regulación del avance del encendido debe ser mucho más preciso en un motor sobrealimentado, por eso se hace necesario un encendido sin ruptor, por lo que es mejor el uso de encendidos transistorizados o electrónicos.

Además de todo ello, la sobrealimentación de gasolina ha de tener en cuenta los siguientes factores:
Bomba de gasolina de mayor caudal y presión (por lo que se opta generalmente por bombas eléctricas).
Particularidades según el sistema de alimentación Según sea el sistema utilizado para sobrealimentar el motor de gasolina, el compresor puede aspirar aire puro a través del filtro de aire y enviarlo comprimido hacia el carburador, o bien aspirar mezcla aire gasolina procedente del carburador y enviarlo directamente a los cilindros. En el primer caso, el carburador se sitúa entre el turbocompresor y el colector de admisión y el sistema recibe el nombre de "carburador soplado"; mientras que el segundo, el carburador se monta entre el turbo, denominándose "carburador aspirado".

LA SOBREALIMENTACIÓN EN LOS MOTORES DIESEL
En el caso de los motores Diesel, los problemas que pueden derivarse de la utilización de la sobrealimentación son menores que en los de gasolina. El hecho de utilizar solamente aire en el proceso de compresión y no introducir el combustible hasta el momento final de la carrera de compresión, no puede crear problemas de picado. En todo caso, lo que sí propicia el aumento de la compresión, es una mayor temperatura, que en el caso de los motores Diesel facilita el encendido.

Por otro lado, la mayor presión de entrada de aire favorece la expulsión de los gases de escape y el llenado del cilindro con aire fresco, con lo que consigue un aumento del rendimiento volumétrico.

LOS COMPRESORES
La forma de conseguir el aumento de la presión del aire necesario para la sobrealimentación es mediante la utilización de compresores; éstos a su vez pueden ser turbocompresores (accionados por los gases de escape), y compresores de mando mecánico (accionados por el cigueñal mediante piñones o correa).

LOS COMPRESORES DE ACCIONAMIENTO MECÁNICO (VOLUMÉTRICOS)
Estos compresores, también llamados volumétricos por tener un funcionamiento comparable a las bombas volumétricas, son accionados por el motor (hecho que les hace perder potencia efectiva) y el flujo de aire que transmiten es proporcional al régimen del motor.

El compresor tipo Roots, consta de dos o tres lóbulos accionados mediante engranajes que no están en contacto entre sí y que permanecen ajustados con holgura mínima. El compresor, Cozette o Zoller, comparable a una bomba de paletas trabaja según el principio de tambor excéntrico y álabe móvil. El compresor de espiral G de Volkswagen que a diferencia de los anteriores no incorpora elementos en rotación para conseguir comprimir el aire. Se caracteriza por un elemento desplazable dispuesto excéntricamente con estructura espiral en ambos lados, que da lugar, junto con las carcasas, también en espiral a cámaras de volumen variable.

LOS TURBOCOMPRESORES (CENTRÍFUGOS)
Los turbocompresores, o simplemente llamados "turbo", trabajan como una bomba centrífuga. Bajo el efecto de la fuerza centrífuga originada por la velocidad de giro, el
aire es expulsado hacia la periferia de la rueda, lo cual crea una depresión en su centro provocando una aspiración del aire. Mediante la fuerza ejercida por los gases de escape es accionada la turbina que se encuentra comunicada directamente con la rueda del compresor mediante un eje que los une. La alta velocidad a que es sometida (más de 100.000 vueltas) permitirá elevar la presión del aire de admisión para que de esta forma se mejore la alimentación del motor.




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