Factores importantes al seleccionar un turbocompresor

Seleccionar el turbocompresor adecuado para su motor implica muchas consideraciones.

No sólo son necesarios los datos sobre su motor específico, sino que también es igualmente importante el uso previsto para ese motor. El enfoque más importante para estas consideraciones es una mentalidad realista. En otras palabras, si está turboalimentando un motor que actualmente tiene una potencia de 200 hp en su forma de aspiración natural, probablemente le encantaría que produzca 600 hp. Sin embargo, esto puede no ser realista dentro del conjunto adicional de cambios que desea realizar. Si está buscando un buen aumento de potencia para la conducción en calle, un aumento del 50 por ciento es más realista y combinar un turbo con este nivel de aumento producirá resultados más satisfactorios. Un aumento de potencia del 300 por ciento (de 200 a 600 hp) es posible en muchos motores, pero aumentos como ese están reservados para motores de competencia que tienen una serie de modificaciones adicionales, tanto internas como externas, que trabajan juntas para lograr este nivel de potencia. Uno de los factores más importantes para determinar qué turbocompresor es el más apropiado es tener en mente la potencia objetivo. Pero tienes que ser realista acerca de lo que estás buscando.

La aplicación y el uso previsto del vehículo también son extremadamente importantes. Un automóvil de autocross, por ejemplo, requeriría un rápido aumento de potencia para una aceleración rápida, mientras que un automóvil Bonneville que recorre largas rectas está más preocupado por la potencia a velocidades más altas del motor. Los autos Indy ajustan con frecuencia el turbo para pistas cortas en lugar de pistas largas debido a lo fundamental que es la combinación del turbo para optimizar el flujo a velocidades específicas del motor y del vehículo. Las aplicaciones de tracción del tractor probablemente verán las velocidades más altas del motor justo al comienzo de la competencia y, a medida que avanza la tracción, la carga aumenta progresivamente de manera muy similar a un freno prony hasta que el trineo de tracción carga al máximo el motor. Estos diferentes usos requieren diferentes combinaciones de turbo.

El término eficiencia volumétrica, o VE, es un término y concepto muy importante de comprender. Maximizar el motor VE aumenta su potencial de caballos de fuerza y ​​RPM. Con la excepción de las modificaciones de combustible y encendido, la mayoría de las piezas tradicionales de motor de alto rendimiento del mercado de accesorios esencialmente aumentan el VE del motor. La inducción de aire forzado tiene como objetivo aumentar la VE. Pero ¿qué es exactamente la Eficiencia Volumétrica?

El VE de un motor es una comparación del caudal volumétrico de aire calculado o teórico de un motor con su capacidad real. Un motor tiene una cilindrada fija, por ejemplo, 300 pulgadas cúbicas. En teoría, ese desplazamiento fluirá 300 ci cada dos revoluciones del motor (un motor de cuatro tiempos debe girar dos veces para que todos los cilindros completen los cuatro ciclos). En teoría, habría una relación lineal con el flujo de aire y las RPM del motor, donde duplicar las revoluciones por minuto duplicaría el aire desplazado por el motor. Si un motor fuera capaz de hacer fluir exactamente tanto aire durante el funcionamiento como es posible según el cálculo teórico, ese motor tendría un VE del 100 por ciento. Sin embargo, en realidad eso rara vez sucede.

Si bien hay algunos motores que alcanzan un VE del 100 por ciento o más, la mayoría no lo hace. Hay muchos factores que impiden la capacidad del motor para alcanzar el 100 por ciento de eficiencia volumétrica, algunos intencionales y otros inevitables. Por ejemplo, la carcasa y el filtro de un filtro de aire normalmente impedirán el flujo de aire de entrada, pero no querrás hacer funcionar el motor sin filtración de aire.

La razón por la que el turbocompresor tiene un impacto tan dramático en el rendimiento del motor se puede entender mejor utilizando este concepto de eficiencia volumétrica. En un motor turboalimentado, el tiempo todavía limita cuánto tiempo está abierta la válvula de admisión, pero si la presión de admisión es mayor que la presión atmosférica (impulsada), entonces podemos forzar la entrada de más volumen total de aire durante la apertura de la válvula. La calidad de ese aire mejora para fines de combustión porque también se ha aumentado su densidad. La combinación de presión de sobrealimentación y densidad del aire compensa el aspecto de limitación de tiempo de los eventos de válvulas y permite que los motores impulsados ​​alcancen mucho más del 100% VE. Pero al maximizar la potencia total, incluso los motores turboalimentados se beneficiarán de muchas de las mismas mejoras de diseño realizadas para mejorar la VE en los motores de aspiración natural.

Como se mencionó anteriormente, un motor determinado tendrá un VE mejor o peor en la banda de RPM. Cada motor tendrá su punto óptimo, que es el punto en el diseño de un motor donde, a máxima aceleración, la eficiencia volumétrica es máxima. Este suele ser el punto donde se encontrará el par máximo en la curva de par. Dado que VE estará en su punto más alto, la máxima eficiencia de combustible o BSFC, medida en libras de combustible por caballo de fuerza, por hora, también estará en su máxima eficiencia. Al calcular la coincidencia turbo adecuada, VE es un elemento importante a considerar, ya que contribuye de manera importante a determinar la demanda de flujo de aire de un motor determinado.

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