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TURBO: preguntas y respuestas (31-40)

 

autor: jjhv@arpem.com
 

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  1. ¿Cómo controla la centralita de inyección la presión de tarado del turbo?
  2. ¿Dónde se sitúa la válvula de descarga?
  3. ¿Todos los turbos llevan válvula de descarga?
  4. ¿Turbos de geometría variable Cuando nacen?
  5. ¿Qué es la geometría variable?
  6. ¿Cómo funciona un turbo de geometría variable?.
  7. ¿Por qué los turbos de geometría variable no llevan válvula de descarga?
  8. Si los gases atraviesan siempre la turbina, ¿cómo se reduce la presión del colector de admisión?
  9. ¿Cómo realizan físicamente el cambio de geometría?
  10. ¿Qué beneficios aporta el TGV?

 

  31. ¿Cómo controla la centralita de inyección la presión de tarado del turbo?

En turbos donde la válvula de descarga se acciona eléctricamente, es el controlador de inyección el que se ocupa de ajustar el valor de presión del colector, a través de un sensor de presión en el mismo colector y actuando sobre la descarga de gases.

Incluso en el accionamiento neumático de dichas válvula de descarga se monta un relé intermedio ( eletroneumático), el cual modifica la presión del aire de admisión que actúa la válvula de descarga; de esta forma la centralita, tiene control sobre la válvula reduciendo el valor de tarado según sean las necesidades del motor y sus posibilidades (detonación,carga régimen de revoluciones etc.)

 32. ¿Dónde se sitúa la válvula de descarga?

Se suele situar cerca de la turbina, ya que los gases deben bypasear a la misma, aunque puede montase separada del turbo, pero no es usual .

Debido a la alta temperatura que soporta suelen dotarse de aletas de refrigeración y se localiza bastante bien, por el accionamiento neumático así como por los conductos que cortocircuitan la turbina.

 33. ¿Todos los turbos llevan válvula de descarga?

No,la introducción de turbos de geometría variable, han generado que los turbos con este tipo de geometría no precisen de la misma .

 34. ¿Turbos de geometría variable Cuando nacen?

En 1989 se empiezan a montar los turbos de geometría variable, el Fiat croma en su versión 1.9 de inyección directa, es precursor en berlinas en el mercado.

VW en su motor de 1.9 monta en el años 1995 un TGV, para cumplir las normas anticontaminación subiendo la potencia hasta 110 cv desde los entonces 90 cv declarados

Renault empieza a montar un TGV, que usa una campana en la entrada de gases a la turbina para generar el efecto de estrechamiento y aceleración de los gases en la misma, usando el mismo principio, pero distinto sistema .ver foto

 35. ¿Qué es la geometría variable?

Un turbo de geometría variable es aquel que pude cambiar la disposición de los alabes de la turbina, para modificar la proporción de reacción que se desarrolla en el distribuidor frente al rodete. ver hoja http://www.cps.unizar.es/~tren/automoviles/textos/futurot.htm

 36. ¿Cómo funciona un turbo de geometría variable?.

Como ya comentamos, los turbos son turbinas de reacción, donde la proporción de reacción en distribuidor y rodete, se fijaba en el diseño, a la hora de dar forma a los alabes del rodete y del distribuidor.

En un turbo de geometría variable, vamos a poder variar esta relación de acción reacción en el distribuidor.

Evidentemente el rodete al estar girando no se pude modificar su geometría, pero si vamos a poder reducir o aumentar la sección de paso de los gases por los alabes del distribuidor (fijo en el caracol), para mantener velocidades de fluido altas cuando los caudales sean pequeños.

De esta forma, podremos aprovechar mejor la energía de los gases cuando estos tengan un volumen reducido por una baja carga o baja velocidad del motor.

 37. ¿Por qué los turbos de geometría variable no llevan válvula de descarga?

En estos turbos, el control de la presión se hará, modificando la geometría de la turbina de turbocompresor, no precisando derivar gases que no atraviesen la turbina, para reducir la presión del colector de admisión.

 38. Si los gases atraviesan siempre la turbina, ¿cómo se reduce la presión del colector de admisión?

Se precisa de que la geometría variable ( situada en el distribuidor ), transforme gran parte de la energía térmica en cinética, para que pueda transformarla el rodete en cinética, si la disposición de esta geometría variable, no es la adecuada ( demasiado abiertos los alabes), los gases entraran con mucha temperatura en el rodete y lo atravesaran, pero con una velocidad insuficiente para elevar demasiado la velocidad del rodete, de forma que la capacidad de turbina de reacción del propio rodete será insuficiente para lleva a cabo el efecto de genera una sobrepresión .

Así los gases atraviesan la turbina y salen sin ceder gran parte la energía térmica, el efecto es similar a la válvula de descarga, pero prescindiendo de ella.

La no existencia de válvula de descarga es una consecuencias de querer controlar la máxima transformación de energía térmica de los gases mediante las geometría variable en el distribuidor, para lo que se hace un rodete con mas componente de acción que de reacción.

 39. ¿Cómo realizan físicamente el cambio de geometría?

Existen dos tipos de turbos de geometría variable,de alabes o de campana.

En los primeros, se realiza mediante una corona, que gira una ángulo suficiente para que los alabes a la que van acoplados se incline, modificando su sección de paso, reduciéndose y acelerando de esta forma la velocidad del fluido que lo atraviesa.

En los segundos, es una campana que se desplaza axialmente al eje. De igual forma se reduce la sección de paso, pero ahora no por su inclinación diferente, si no por reducir su altura efectiva, el efecto es similar, el área de paso se reduce adaptándola al volumen que se este manejando.

El segundo, puesto que requiere de menos puntos sobre los que oscilar, además el elemento de actuación ( la campana) se encuentra en una zona mas fría (salida de gases de escape), presenta menos inconveniente en cuanto a fiabilidad de respuesta tras largo periodo de uso.

 40. ¿Qué beneficios aporta el TGV?

Tiene una respuesta mas ágil y rápida, genera mejores valores de par ( mejor llenado a bajas cargas y bajas vueltas) y mayores valores de potencia, al mantener el valor de aporte de gases alto también en altas vueltas sin necesidad de descargar a través de válvulas de descarga.

Genera una sobrepresión en el escape, en baja carga mejorando el funcionamiento de la EGR

Reduce la emisiones sobre todo a bajas vueltas y bajas cargas, donde el llenado es mas completo.

Reduce el consumo en toda la zona de giro del motor, especialmente en altas y bajas revoluciones.

Básicamente adapta la geometría de la turbina a cada régimen de uso.

Ver hoja http://www.egarrett.com/g-innovate_vnt_cd.html

 

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  Asesoría técnica (por: JJHV)  
     

 

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