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Técnica del automóvil, todos los coches y modelos, vehículos

Fecha: 2003

Asunto

Siempre me he preguntado como es posible que un compresor volumétrico o un turbocompresor genere más energía que la que extrae del motor. Pregunto esto por que existe algo llamado principio de conservación de la energía, el cuál nos señala que "la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma"

Tengo entendido que el compresor volumétrico extrae energía para su funcionamiento directamente del cigueñal y el turbocompresor utiliza la energía cinetica de los gases de escape para mover un rodete (turbina) conectada directamente a otro rodete (compresor).

En ambos casos, se le esta extrayendo energía al motor, que luego es devuelta a este mediante la compresión del aire de admisión. Por lo tanto, si restamos la energía extraida y sumamos la aportada, deberiamos obtener un delta igual a cero (sin considerar las perdidas por fricción de ambos mecanismos).

En fin; ¿De donde sale el delta positivo de energía?

 

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Respuesta

Efectivamente no existe Ninguna maquina que sea capaz de extraer mas energía de la que aportamos, aunque la bomba de calor puede parecer que viola este principio, lo hace en redimiendo calorimétrico y no térmico, por lo que hablamos de energía poco disponible no útil para generar trabajo.

Evidentemente su exposición es completamente lógica, como usted dice el compresor volumétrico extrae energía del propio motor ( reduciendo su entrega de par), el turbo sin embargo extrae la energía no de la entrega del motor vía cigüeñal sino de la residual que llevan los gases de escape.

Entendamos que no le salgan las cuentas y no vea claro que un sistema de sobrealimentación obtenga un beneficio sobre uno atmosférico analizado fríamente ( y exclusivamente) como lo ha expuesto.

Sin embargo ( siempre tiene que haber un ?sin embargo sobre todo cuando sabemos que la entrega de potencia es real) no hemos considerado los hechos como tales.

La sobrealimentación tiene una misión de aumentar la capacidad de llenado del motor o cilindrada funcionando esta como si de una maquina de mayor capacidad se tratará, la mejora que introduce la sobrealimentación se puede ver como una mejora en el llenado de los cilindros , dicha mejora en el llenado no solo aumenta la capacidad de combustible a quemar, sino que además obtiene un rendimiento superior de dicho motor, por elevar la presión media en el pistón ( debido al aumento de volumen de mezcla y/o a su mejor quemado).

Si fríamente analizamos el balance de energía como entrega/consumo de energía en el compresor ( el turbo tiene un accionamiento digamos que ?gratuito) la ecuación daría un saldo negativo, pero no olvidemos que el motor es una maquina térmica que trabaja trasformando la energía química en calor y este en trabajo, siendo la parte aportada por el compresor una pequeña parte de energía mecánica a presión de gases de alimentación ( devuelta nuevamente en la expansión), así que en este termino se consigue una perdida, pero en el termino de energía térmica extraída del combustible por la mayor capacidad de quemado el mismo ( en cantidad y calidad) dicha ecuación tiene un saldo positivo superior a la perdida en la mecánica consumida en el accionamiento del compresor.

O sea el mayor aprovechamiento térmico y la mayor cantidad de combustible empleado compensan sobradamente la perdida ene la accionamiento del compresor, en una ecuación donde en su relato solo ha contemplado el apartado mecánico de energía entregado /devuelto, pero no la aportada en forma e calor por el combustible consumido, que será mayor ( o con mejor rendimiento) en el motor sobrealimentado.

 

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