¿Cómo funciona un supercargador y por qué los usamos?
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¿Alguna vez has escuchado la expresión “no hay reemplazo para el desplazamiento”? Bueno, solía ser cierto. Los motores de aspiración natural solían ser los únicos y se necesitaba más capacidad para producir más potencia. Como la primera forma de mejorar el rendimiento, era la más común. Pero ahora tenemos inducción forzada, que es el término dado a un sistema que aumenta la presión del aire de admisión por encima de la presión atmosférica ambiental. El tipo más común de inducción forzada en un vehículo en estos días es la turboalimentación, pero otra forma de hacerlo es por medio de un sobrealimentador. Sin embargo, ¿cómo funciona un supercargador y qué tipos de supercargadores existen? En este artículo, le daremos un curso intensivo sobre supercargadores y nos detendremos brevemente en algunos de los fantásticos autos que usan esta tecnología.
Mercedes Benz
¿Qué es un supercargador?
¿Qué es un supercargador y qué hace? Básicamente, un sobrealimentador es un compresor de aire. Su propósito es aumentar la presión o la densidad del aire suministrado a un motor de combustión interna como un turbocargador. Con más aire, el motor también puede añadir más combustible, haciendo así más trabajo y produciendo más potencia. El supercargador en sí mismo puede ser alimentado y dar energía por medio de una correa, un eje o una cadena conectada al cigüeñal del motor. La desventaja es que los supercargadores consumen energía del motor antes de que la produzcan ellos mismos. Técnicamente, todos los sistemas de turbinas, incluidos los turbocompresores (turbosupercargadores), entran en la categoría de supercargadores, pero en la actualidad, los supercargadores generalmente solo se denominan así cuando se accionan mecánicamente a través de la correa/eje/cadena antes mencionados.
¿Cómo funciona un supercargador?
Aunque existen varios tipos de supercargadores, el propósito de cada uno es el mismo: aumentar la presión de aire a medida que ingresa al motor. Esto es especialmente útil en la aviación, donde el aire a grandes altitudes es particularmente delgado, pero cualquier motor puede generar más rendimiento si obtiene más presión de aire con más oxígeno y más combustible. Al igual que un turbo, el objetivo es aumentar la densidad. Sin embargo, mientras que los turbocompresores eliminan los gases de escape que de otro modo se desperdiciarían, un supercargador tiende a consumir energía del motor antes de que produzca nada, ya que está conectado al cigüeñal y no se puede arrancar sin él. Una vez que el sobrealimentador ha comenzado a girar, bombea aire más denso al motor, que comienza a producir más potencia con más aire y combustible, pero hasta entonces, el soplador en realidad consume potencia. La ventaja es que el sobrealimentador tarda muy poco tiempo en acelerar, por lo que la respuesta del acelerador sigue siendo excelente y la potencia se siente como si estuviera siempre disponible. Sin embargo, los supercargadores pueden causar un aumento en la temperatura y, si estas temperaturas son demasiado altas, puede ocurrir una detonación. Afortunadamente, puede instalar un intercooler como lo haría con un turbo, lo que reduce las temperaturas de admisión y aumenta la densidad. Antes de profundizar en esto, debemos detenernos en las generalizaciones y considerar los diferentes tipos de supercargadores que existen. reduciendo así las temperaturas de admisión y aumentando la densidad. Antes de profundizar en esto, debemos detenernos en las generalizaciones y considerar los diferentes tipos de supercargadores que existen. reduciendo así las temperaturas de admisión y aumentando la densidad. Antes de profundizar en esto, debemos detenernos en las generalizaciones y considerar los diferentes tipos de supercargadores que existen.
Con los turbocompresores, también hay varios tipos, pero todos funcionan de manera relativamente similar; Puedes leer todo lo relacionado con los turbocompresores aquí. Con los sobrealimentadores, los diferentes tipos tienen métodos más diversos para hacer su trabajo (un sobrealimentador de tornillo es muy diferente de un sobrealimentador centrífugo), pero el objetivo final sigue siendo el aumento de la presión del aire cuando ingresa al motor. Se considerarán dos tipos principales de supercargadores (aunque también existen variantes menos comunes), pero también enumeraremos algunas de las subcategorías.
Desplazamiento positivo : el supercargador de desplazamiento positivo es el tipo más común y tiene subtipos que incluyen Roots, Lysholm de doble tornillo, paleta deslizante y tipo scroll, que también se conoce como G-Lader. El soplador tipo Roots es el más antiguo de los diversos tipos que existen y es uno de los más simples. Además, puede ser muy eficaz para desarrollar una presión positiva en el colector de admisión a bajas velocidades del motor, sacrificando así muy poco en la forma de respuesta del acelerador. Pero lo que realmente necesita saber son los principios básicos del desplazamiento positivo, no cómo funciona cada tipo de sobrealimentador. Dos subcategorías para supercargadores de desplazamiento positivo son los tipos de compresión interna y externa. Los cargadores de compresión externa transfieren aire a presión ambiental, por lo que mientras el supercargador está impulsando, el aire dentro del supercargador permanece a presión ambiental y solo se comprime el aire aguas abajo del supercargador. Posteriormente, estos supercargadores son muy buenos para mover aire con diferenciales de baja presión. Sin embargo, en última instancia, los supercargadores de desplazamiento positivo funcionan de manera lineal, por lo que el impulso a 2000 rpm se duplica cuando el motor alcanza las 4000 rpm. Esto es bueno para la consistencia, pero significa que, en el fondo, es posible que no tenga tanta potencia como le gustaría. La compresión interna se refiere a la presión de aire dentro del propio sobrealimentador. Esta presión de aire ya está en el nivel de refuerzo o cerca de él y se puede administrar de manera suave con poco o ningún reflujo. Los sobrealimentadores de compresión interna utilizan una relación de compresión interna fija, por lo que cuando la presión de sobrealimentación es igual a la presión de compresión del sobrealimentador, el reflujo es cero. Por supuesto, si la presión de sobrealimentación aumenta más allá de su objetivo, aún puede obtener un reflujo como con un sobrealimentador Roots, pero la relación de compresión interna de este tipo de sobrealimentador puede coincidir con la presión de sobrealimentación objetivo para optimizar la eficiencia mecánica y rara vez se desvía por encima. esto sin errores en la afinación. Como puede ver, extraer más de él puede ser complicado, por lo que este tipo de supercargador es menos adecuado para aplicaciones de alta potencia.
Dinámica: Los compresores dinámicos aceleran el aire a una alta velocidad y luego intercambian esa velocidad por presión al difundir (desacelerar) el aire. El tipo más común en la industria automotriz es el sobrealimentador centrífugo, que se parece mucho a un turbocompresor. Como sugiere el nombre, utiliza la fuerza centrífuga para generar presión y, como un turbo, esa fuerza centrífuga es generada por una turbina giratoria. En un turbocargador, esta turbina es impulsada por los gases de escape residuales, mientras que en un sobrealimentador centrífugo, la turbina es impulsada por una correa que está conectada al cigüeñal. Varios tamaños de poleas y tipos de correas pueden alterar el nivel de rendimiento que recibe, al igual que las ruedas y carcasas de turbina más grandes pueden ayudar a un turbo a producir más potencia. Sin embargo, como un turbo, el supercargador centrífugo necesita generar impulso, lo que hace con la velocidad del cigüeñal del motor. Como resultado, obtiene más potencia cuanto más rápido funciona el motor, pero esto significa que ejerce más presión sobre el motor y tiene menos potencia a bajas revoluciones. Por supuesto, los diferentes tamaños de turbinas, correas y poleas pueden afectar la capacidad del sobrealimentador para presurizar el aire, pero la conclusión es que los sobrealimentadores como este aún funcionan mejor a altas revoluciones, que pueden superar las 100 000 revoluciones por minuto.
Mercedes Benz
¿Cuáles son los beneficios y desventajas de los supercargadores?
Pros y contras
Gran respuesta del acelerador
Entrega de potencia relativamente lineal
Relativamente simple de instalar
Requiere hardware adicional mínimo
Bastante confiable
El ruido de lloriqueo suena increíble para algunos
La energía se agota antes de que se produzca
Las diferentes altitudes pueden afectar negativamente el rendimiento
El ruido de lloriqueo es molesto para algunos
Difícil de sintonizar correctamente
Generalmente más caro que los turbocompresores
Mal consumo de combustible
Coches sobrealimentados
Si estás leyendo esto, probablemente te interesen los motores sobrealimentados y ya conozcas algunos de los modelos que existen, ya sea tu muscle car favorito o uno de los superdeportivos de más alta gama. Aquí enumeraremos algunos autos supercargados y autos deportivos comúnmente conocidos , así como algunos autos inusuales del pasado y del presente que han usado supercargadores.
Hay mucho que decir sobre los supercargadores y las ventajas que brindan al rendimiento de su automóvil, aunque la reducción del consumo de combustible y el aumento del MSRP también son algunos aspectos negativos a considerar. Aún así, algunos de los mejores vehículos de alto rendimiento están sobrealimentados. También detallamos las diferencias entre turboalimentación y sobrealimentación en nuestra publicación de blog, aquí .
Preguntas frecuentes sobre los coches supercargados
¿Qué es la capacidad del sobrealimentador?
A menudo escuchará que se hace referencia a los supercargadores por su capacidad, como un motor. Por ejemplo, el Dodge Challenger SRT Demon tiene un supercargador de 2.7 litros. En pocas palabras, esta capacidad se refiere al volumen de aire que el supercargador puede empujar hacia el motor con cada rotación. Por lo tanto, las clasificaciones de capacidad del supercargador se dan en litros por revolución o pulgadas cúbicas por revolución.
¿Es mejor un sobrealimentador que un turbocompresor?
Depende del tamaño, tipo y aplicación, pero cada uno de estos sistemas tiene sus inconvenientes y ventajas. Dicho esto, los turbos son generalmente más fáciles de empaquetar, pesan menos y son más eficientes. También son más fáciles de ajustar y cuestan menos de reemplazar.
¿Se puede poner un sobrealimentador en un motor diesel?
Sí, pero son menos eficientes que los motores diésel turboalimentados. Dado que el objetivo principal de los motores diésel (después de su par) es el ahorro de combustible, los diésel sobrealimentados no son comunes.
¿Qué tipo de motor es el más comúnmente sobrealimentado?
En general, un V8 sobrealimentado es el tipo con el que es más probable que te hayas topado, aunque ha habido numerosos modelos V6 sobrealimentados e incluso motores en línea sobrealimentados. La razón de esto es la gran cantidad de torque a bajo régimen que produce un V8, que ayuda a compensar la pérdida de potencia que provoca un sobrealimentador a muy bajas revoluciones. Los V8 también desplazan una gran cantidad de aire, y cuanto más aire haya para comprimir, más impresionantes serán los efectos del sobrealimentador, suponiendo que el sobrealimentador sea adecuado para la aplicación, por supuesto.
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