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TURBO: preguntas y respuestas (41-50)

 

autor: jjhv@arpem.com
 

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  1. ¿Cómo mejora el funcionamiento de la válvula EGR un turbo de geometría variable?.
  2. ¿Se puede aplicar un TGV a motores Otto?
  3. ¿Son intercambiable los rodetes de la geometría variable y la fija?
  4. ¿Qué misión de apoyo presta el control electrónico de la inyección en caso de fallo de la geometría?
  5. ¿Temperaturas en el turbocompresor?
  6. ¿Qué es un intercooler?
  7. ¿Por qué se montan intercooler?
  8. ¿Dónde se localiza el intercooler?
  9. ¿Cómo se refrigera un turbo?
  10. ¿Cuándo es un equipo que se refrigera por agua, precisa de espera antes de parar el motor?

 

  41. ¿Cómo mejora el funcionamiento de la válvula EGR un turbo de geometría variable?.

Debido a que los motores turbos pueden llegar a tener presión en el colector de escape, la válvula de recirculación de gases puede no encontrar suficiente diferencia de presión entre el escape y la admisión, la geometría variable incrementa la presión en la zona del escape, facilitando el paso de gases.

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

 42. ¿Se puede aplicar un TGV a motores Otto?

Debido a las altas temperatura de escape de los motores OTTO (superiores a 1000 º C en el escape ) actualmente solo se aplican los TGV en motores diesel, debido a que los materiales de la geometría están sometidos directamente a la temperatura de los gases de escape antes de su expansión en la turbina, en un futuro es posible que se vean en motores Otto.

 43. ¿Son intercambiable los rodetes de la geometría variable y la fija?

Debido a que el rodete de la geometría variable tiene poca capacidad de funcionar como una turbina de reacción, su disposición en un turbo de geometría fija (si las medias fueran las adecuadas), no conseguiría los valores de presión adecuados.

De igual forma si se dispusiera un rodete de geometría fija en uno de geometría variable, las presiones obtenidas no podrían ser controladas por la geometría alcanzando valores que podrían resultar peligrosos para el motor.

 44. ¿Qué misión de apoyo presta el control electrónico de la inyección en caso de fallo de la geometría?

Dado que la geometría variable,es susceptible de no funcionar adecuadamente, por agarrotamiento o degradación, una sobrepresión en el conducto de admisión por encima de un valor determinado, conlleva la reducción de la cantidad de gasoil a inyectar para evitar que la sobrepresión supere valores aceptables.

 45. ¿Temperaturas en el turbocompresor?

La turbina estar impulsada en el caso de motores diesel de automoción por gases que se encuentran entre 800º y 900º a plena carga por lo que no es difícil encontrar valores tanto en el extremo del rodete y en la voluta similares a estos valores.

Para que esto se de la carga debe ser muy alta y su rendimiento bajo, en los motores de gasolina estos valores pueden llegar a subir 100 o hasta 200 º C mas.

La parte central del rodete, las temperaturas se reducen, pero aún asi superaran con creces los valores de 500º, trabajando a plena carga.

La zona del compresor recibe el aire de la temperatura exterior, pero debido al efecto de compresión y en menor medida por la radiación del conjunto de la turbina, muy cercana, elevar su temperatura por encima de 80ºC incluso pudiendo en alguna zona llegar a superar los 140ºC.

El eje que recibe engrase debe mantener la temperatura del mismo debajo de 200ºC, valor a partir del cual el aceite empieza a carbonizarse.

Para ello se disponen de pantallas térmicas dentro del equipo compresor, para evitar que el calor pueda pasar fácilmente a las piezas del cuero y los cojinetes.

La falta de engrase motivado por la parada del motor, con alta temperatura en la turbina, generara una uniformización de las temperaturas en todo el conjunto debido a su pequeño tamaño, por lo que se pueden dar casos de deterioro de los cojinetes por agarrotamiento de los mismos.

 46. ¿Qué es un intercooler?

Como su nombre indica no es mas que un intercambiador de calor, que se usa para enfriar el aire de admisión, el cual ha adquirido temperatura al ser comprimido.

 47. ¿Por qué se montan intercooler?

La temperatura de salida de los gases de admisión dan como resultado una dilatación de los gases y una cantidad de O2 por metro cubico inferior, por lo que se recomienda un intercooler a la salida del compresor para rebajar la temperatura, aumentar el rendimiento volumétrico y con ello la potencia.Adicionalmente se somete a la culata para la misma presión de alimentación a menor temperatura final en la compresión, y menor fatiga térmica para las piezas.

La presión de suministro del turbo, va a ser la que determine en gran medida la temperatura final de los gases y aquella a la que entra en el intercooler, esta en la mayoría de los casos supera los 80 º centígrados, razón por la que aunque sean conductos de admisión, no se recomienda tocarlos, cuando se ha estado circulando con mucha carga.

Normalmente la rebaja de temperatura dependerá de la canalización de aire que reciba, pero estará pocos grados por encima de la exterior, consiguiéndose rebajas de mas de 50º C.

 48. ¿Dónde se localiza el intercooler?

Dado que su temperatura de salida de gases,interesa que sea la mas baja posible,se dispone en primer lugar, sin ningún radiador delante.

Siendo recomendable no tener tampoco ninguno detrás que pudieran inducir temperaturas por radiación.

Su proximidad a la admisión y al compresor, reduce el espacio que debe presurizarse reduciendo los tiempo de respuesta, en modelos de calle, como los Ford mondeos (primeros ) o los Peugeot 405 se disponía justo encima del motor, canalizando el aire para su refrigeración hasta él desde el frontal.

 49. ¿Cómo se refrigera un turbo?

La refrigeración aunque en ocasiones se dispone de tubos que mantiene agua de refrigeración al cárter del conjunto turbocompresor (muy usual en turbos de la casa IHI), suele mantener los valores de temperatura adecuados, solo con la circulación continua de aceite en los cojinetes y el aire que recorre las aletas de la carcasa del cárter.

Debido a que la lubricación es forzada, a diferencia de la refrigeración que aparte de ser forzada, permite el paso por circulación natural. La parada del motor, suprime la lubricación y con ello la refrigeración (ene l caso de no existir mediante agua), es muy recomendable que se garantice la refrigeración de las partes del turbo antes de la detención del motor, circular a cargas bajas o medias antes de parar y esperar unos minutos antes de detener el motor,es muy recomendable para el funcionamiento a largo plazo del turbo compresor.

 50. ¿Cuándo es un equipo que se refrigera por agua, precisa de espera antes de parar el motor?

El motivo de la espera es doble, por un lado reduce la temperatura del conjunto mediante la evacuación por el aceite del calor y por otro provee engrase para la detención del rodete, debido a las altas velocidades alcanzadas, este puede tardar en detenerse totalmente un perdido de tiempo que puede estar sobre 30 seg.

Huelga decir que los habituales acelerones que son costumbre en algunos conductores, antes de para el motor, aparte de se nefastos para la mecánica (se lavan los cilindros por combustible sin quemar), son peligroso para la fiabilidad del turbocompresor.

 

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  Asesoría técnica (por: JJHV)  
     

 

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