Un automóvil, automóvil deportivo, camión, tren, avión o incluso el motor de un equipo de construcción tienen una cosa en común: funcionan con motores.
Para mejorar el rendimiento de su potencia de salida, los fabricantes de automóviles se han preparado para entrar en la guerra de los caballos de fuerza. Para aumentar la economía de combustible y aumentar la potencia de salida del motor, se inventaron el turbocompresor y el supercargador incomparables.
Puntos clave
- Los gases de escape impulsan los turbocompresores, mientras que los supercargadores son impulsados por una correa conectada al motor.
- Los turbocompresores ofrecen una mejor eficiencia de combustible, mientras que los supercargadores ofrecen una mejor respuesta del acelerador.
- Los turbocompresores son más complejos y caros que los sobrealimentadores.
Turbocompresor vs Supercargador
Los turbocompresores funcionan con los gases de escape del motor y son más complejos y requieren más mantenimiento que los supercargadores. Los supercargadores funcionan con una correa que se conecta al cigüeñal del motor, funcionan comprimiendo aire y forzándolo hacia el motor, y son alimentados directamente por el motor.
Un turbocompresor es como una turbina que usa gases de escape para comprimir el aire atmosférico y envía el aire al combustión cámara, lo que aumenta el rendimiento del motor.
En lugar de desperdiciar los gases de escape expulsados por la cámara de combustión, un turbocompresor los aprovecha mediante el uso de tres ventiladores, dos de los cuales están situados en el mismo eje y el otro en la admisión del automóvil que aspira el aire hacia el motor.
Un supercargador se usa comúnmente en autos deportivos. Funciona mecánicamente y aumenta la densidad y la presión del aire que ingresa al motor. Cuanto más aire entra en el motor, más potencia se genera.
Un supercargador tiene una correa, cadena o eje que está conectado al cigüeñal del motor y su función principal es aumentar la potencia de salida.
Tabla de comparación
| Parámetros de comparación | Turbocompresor | Compresor |
|---|---|---|
| Fuente de energía | Un turbocompresor utiliza los gases de escape expulsados para obtener energía. | Un supercargador está conectado al cigüeñal del motor para obtener energía. |
| Velocidad de giro | Gira hasta una velocidad de 150000 rpm. | Gira hasta una velocidad de 50000 rpm. |
| Emisión de sonido | La emisión de sonido es inferior a la de un supercargador. | La emisión de sonido es más que un turbocompresor |
| Temperatura del aire comprimido | La temperatura del aire comprimido es bastante alta en un turbocompresor | El aire comprimido está a una temperatura más baja. |
| Rotación del Compresor | La turbina hace girar el compresor. | En un sobrealimentador, una correa está conectada al cigüeñal del motor, y este cigüeñal del motor hace girar el compresor. |
¿Qué es el turbocompresor?
Un turbocompresor es un motor forzado inducción sistema que aprovecha la potencia de los gases de escape expulsados por la cámara de combustión y potencia el rendimiento del motor.
La historia de los turbocompresores se remonta al siglo XIX, cuando Gottlieb Daimler estaba experimentando con la inducción forzada. Fue en 1800 cuando un ingeniero suizo, Alfred Buchi, patentó su amplificador de potencia para automóviles.
A partir de entonces, se utilizaron prototipos similares en aviones, barcos diésel y vehículos. Las pruebas demostraron que estos complementos del motor podrían aumentar la potencia de salida, reducir las emisiones y mejorar la economía de combustible.
Un turbocompresor consta de dos ventiladores situados en el mismo eje. Un ventilador está situado en el camino de los gases de escape expulsados de la cámara de combustión.
Los gases de escape que salen ponen en marcha el impulsor, que a su vez hace girar el otro ventilador situado en el eje. También hay un tercer ventilador que está situado en la entrada de aire del automóvil, y es la propulsión de este ventilador la que atrae el aire hacia el motor.
El aire que entra en el motor está comprimido y caliente. Por lo tanto, es menos denso. Un intercambiador de calor enfría el aire antes de que entre en los cilindros.
La funcionalidad de un turbocompresor se puede describir como cíclica. Esto se debe a que los gases de escape hacen girar las turbinas, que atraen más aire. Este aire, a su vez, atrae más combustible, y cuando el combustible se quema, produce gases de escape; este es un proceso continuo.
Hay un equipo que altera el smog en un turbo que ayuda a reducir las emisiones de carbono.
Un turbocompresor exige un alto mantenimiento y, en ocasiones, se retrasa debido al suministro discontinuo de energía.
¿Qué es el supercargador?
Un supercargador es un sistema de inducción forzada que es una característica común en los autos deportivos. Funciona mecánicamente con una correa, cadena o eje que está conectado al cigüeñal del motor.
Como compresor de aire, su función principal es aumentar la densidad y la presión de aire que ingresa al motor.
El primer prototipo de supercargador fue creado por G. Jones de Birmingham alrededor de 1849. Fue patentado por Root Brothers en 1860. En 1885, Gottlieb Daimler patentó el supercargador que usó en un motor de combustión interna.
En 1902, Louis Renault obtuvo la patente del supercargador centrífugo. Las pruebas realizadas demostraron que un supercargador instalado en un auto de carreras podría aumentar enormemente su potencia.
Mercedes, en la década de 1920, se convirtió en la primera compañía de automóviles que produjo una serie de vehículos con supercargadores.
Un sobrealimentador funciona como un motor de combustión básico donde el aire y el combustible se mezclan en una cámara de combustión y hace que el pistón se mueva: cuanto más combustible y aire se queman, mayor es la potencia. Pero un sobrealimentador proporciona más aire comprimido.
Los supercargadores son de tres tipos: el tipo raíz, el supercargador de doble tornillo y el supercargador centrífugo.
Mercedes ha desarrollado con éxito un sobrealimentador eléctrico que ya no depende del motor.
Un supercargador no tiene una válvula de descarga. Por lo tanto, la emisión de smog es alta. También es más ruidoso que un turbo.
La temperatura del aire comprimido en un supercargador es menor y, en la mayoría de los casos, no requiere un inter-enfriador. Sin embargo, ciertos tipos de sobrealimentadores requieren refrigeradores intermedios.
Un supercargador es fácilmente mantenible. Sufre un retraso insignificante ya que hay un suministro continuo de energía por parte del cigüeñal.
Principales diferencias entre turbocompresor y supercargador
- Un turbocompresor obtiene su energía de los gases de escape expulsados. Por el contrario, un supercargador extrae su energía del cigüeñal del motor al que está conectado directamente.
- Un turbocompresor no está directamente conectado a un motor, mientras que un sobrealimentador está conectado directamente al motor mediante una correa, cadena o eje.
- Mientras que un turbocargador ofrece un mejor impulso a altas revoluciones, un supercargador brinda un mejor impulso a bajas revoluciones.
- Donde un turbocargador necesita un intercooler para bajar la temperatura del aire comprimido, un sobrealimentador no siempre requiere un intercooler y depende del tipo de sobrealimentador.
- Un turbocompresor tiene un equipo que altera el smog y reduce las emisiones de carbono; sin embargo, un sobrealimentador no tiene una válvula de descarga. Por lo tanto, la emisión de smog es alta.
- https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/1999-01-0908/
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196890416311463
Última actualización: 24 julio, 2023
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Piyush Yadav ha pasado los últimos 25 años trabajando como físico en la comunidad local. Es un físico apasionado por hacer que la ciencia sea más accesible para nuestros lectores. Tiene una licenciatura en Ciencias Naturales y un Diploma de Postgrado en Ciencias Ambientales. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
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