JAVIER CASAL OTEROMOTORES DE COMBUSTION INTERNA-I.T.N.P Y S

MOTORES SOBREALIMENTADOS

OBJETIVOS Conocer una breve reseña histórica

Concepto y definición de la sobrealimentación.

Funcionamiento y tipos de un turbocompresor.

Sistema de enfriamiento, regulación y engrase.

Breve descripción de la sobrealimentación de un motor marino.

Reseña históricaEn el año 1905, el ingeniero suizo Alfred Buechi presentó una patente que describía un “motor de excitación mixta, altamente sobrealimentado“, que incluía un motor diesel.

Hoy, después de transcurridos más 100 años después el turbo sobrealimentador de gases de escape ha sido indispensable para la industria de motores diesel y de gas.

Concepto y definición de sobrealimentación. La sobrealimentación es un sistema que se utiliza para que un motor de combustión interna desarrolle más potencia (hasta un 40% más) más par motor y más pme sin variar la cilindrada ni las rpm del motor.

Para ello se necesita una máquina capaz de tomar el aire a Patm. Y comprimirlo TURBINA - COMPRESOR

Los compresores pueden ser: Turbocompresores. Son los más empleados, por

ello son los que trataremos. Volumetricos comprex

EL Turbocompresor. Funcionamiento El turbocompresor opera con la energía de los gases de escape del motor para impulsar una turbina que une mediante un eje a un compresor. .

El turbocompresor es el más utilizado porque no consume potencia del motor. Se pueden clasificar en:– Turbocompresores de geometría fija.– Turbocompresores de geometría variable.

Ciclos de funcionamiento Funcionamiento a ralentí : gases, simple aspiración del motor.Funcionamiento a carga parcial media: gases y mas rpm y el aire se comprime a ligeramente superior a Patm.Funcionamiento a plena carga: gases, máximo de presión (los 0,9 o1,2) en el colector de admisión que debe ser limitada por válvula de descarga.

Tipos de un turbocompresor. De geometría fija

Sistema de regulación de la presión del turbo

Permite suministrar al motor una presión límite variable de sobrealimentación acorde con las condiciones de trabajo. Esta válvula está situada en derivación (bypass) con el conducto de escape

Muelle tarado a Psobrealimentacion

Tipos de un turbocompresor. De geometría fija. REFRIGERACIÓN

Temperaturas de un turbo Los gases de escape a turbina800-1000ºC Aire saliente del compresor Max. 80ºC

Intercambiador de calor o intercoolerEs un sistema compuesto por un intercambiador de calor aire/aire o aire/agua (radiador)el aire que sale del compresor se enfría (con aire del exterior) antes de introducirlo en los cilindros del motor.

Utilización del intercooler disminuye el consumo y las emisiones contaminantes.

Baja la tª de

admisión

Sube la

densidad

Sube el

volumen de

admisión

Aumenta

rendimient

o volumétrico

Aumenta

potencia y par

Tipos de un turbocompresor. De geometría variable

CONCEPTO Los turbocompresores de geometría variable a bajas rpm del motor se nota su efecto, no siendo así los de geometría fija. No necesitan de una válvula de descarga.Son los más implantados en vehículos modernos. Mantienen la Presión casi cte en todos los regímenes de funcionamiento.FUNCIONAMIENTO

A altas RPM, paso libre y máx. Sección (no aumenta la vel.) A bajas RPM, menos sección de paso y efecto tobera (sube la

vel.)La apertura o cierre de los álabes móviles se consigue a través de un sistema de varillas que controla cápsula neumática según la magnitud de sobrepresión que reciba.

SISTEMAS DE SOBREALIMENTACIÓN MARINOS

INTRODUCCIÓN

Una gran proporción de la energía del combustible (25 %)se pierde con los gases de escape.

Un uso obvio es derivar los gases “sobrantes” a una turbina conectada a un generador y para turbocompresores ahorro de combustible costes

SISTEMAS DE SOBREALIMENTACIÓN MARINOS

SISTEMA M.A.N.-Burmeister y wain

El aire de sobrealimentación se aspira de la cª de máquinas(A) y se comprime(S) a la P de alimentación conveniente.Este aire se pasa por el refrigerador(R) donde se aumenta bastante su peso específico (más rendimiento volumétrico). Es el compresor movido por una turbina de gas el encargado de proporcionar el aire de barrido (0,3-0,5bar) y de sobrealimentación(0,5bar).

Los tubos de gases están refrigerados por agua. El engrase del eje y sus cojinetes se realiza automáticamente con una rueda doble de engrase.La Tª y P. de los gases de salida de la turbina se reutilizan para vaporizar agua en una caldera para servicios auxiliares.Los gases de escape son suficientes para mover el turbocompresor en el arranque.

GRACIAS