En el mundo, el objetivo principal es mejorar la economía de combustible sin sacrificar ningún otro criterio de desempeño. En un primer paso, un estudio de los parámetros del difusor de paletas muestra que es posible mejorar la eficiencia en las áreas operativas relevantes a costa de reducir el ancho del mapa. Concluyendo de los resultados se diseñan tres geometrías variables con diferente complejidad basadas en difusores de paletas. Los resultados del banco de pruebas de gas caliente y del banco de pruebas de motores muestran que todos los sistemas son capaces de aumentar la eficiencia del compresor y, por tanto, mejorar la economía de combustible en la principal gama de conducción de motores de servicio pesado.
Los desafíos adicionales están representados por la necesidad de una alta durabilidad, bajas emisiones de ruido y un buen rendimiento transitorio del motor. Por lo tanto, el diseño del sistema compresor es siempre un compromiso entre alta eficiencia, un amplio ancho de mapa, bajo peso del impulsor y alta durabilidad, lo que conduce a etapas del compresor con pérdidas aerodinámicas significativas en el rango de conducción principal de vehículos de largo recorrido y, por lo tanto, una disminución de la economía de combustible. Resolver este problema fundamental del diseño de compresores mediante la introducción de una geometría variable puede conducir a una reducción de los costes totales de propiedad, que es el principal atractivo de venta de los motores de servicio pesado. Aparte de las válvulas de recirculación utilizadas en los turbocompresores de turismos, los compresores de geometría variable no han llegado a la producción en serie, aunque se han llevado a cabo profundas investigaciones en este campo.
Se han desarrollado tres compresores variables con el objetivo de mejorar la economía de combustible de los motores de servicio pesado en el rango de conducción principal sin deterioros en cuanto a potencia nominal, par máximo, estabilidad de sobretensión y durabilidad. En un primer paso, se derivan los requisitos del motor con respecto a la etapa del compresor y se identifican los puntos de funcionamiento del compresor más relevantes. La principal zona de conducción de los camiones de largo recorrido corresponde a puntos de funcionamiento con altas relaciones de presión y bajos flujos de masa. Las pérdidas aerodinámicas debidas a ángulos de flujo muy tangenciales en el difusor sin aletas desempeñan un papel dominante en este rango de funcionamiento.
Referencia
BENDER, Werner; ENGELS, Berthold: Turbocompresor VTG para aplicaciones diésel comerciales de servicio pesado con alto rendimiento de frenado. 8. Conferencia Aufladetechnische. Dresde, 2002
BOEMER, A; GOETTSCHE-GOETZE, H.-C. ; KIPKE, P; KLEUSER, R; NORK, B: Zweistufige Aufladungskonzepte fuer einen 7,8-Liter Tier4-final Hochleistungs-Dieselmotor.16. Aufladetechnische Konferenz. Dresde, 2011
Hora de publicación: 29-mar-2022