Optimización de Motores: Sobrealimentación Avanzada y Combustibles Alternativos

Avances en Sobrealimentación y Turbosobrealimentación: ¿Qué es? ¿Cuál es su finalidad? Aumentar la potencia de los motores de combustión interna (MCIA). ¿De dónde surge? De la aviación, aunque su paso a la automoción fue rápido.

Sobrealimentación Mecánica

Un compresor aumenta la presión del aire que entra en el motor. Como consecuencia, aumenta la potencia generada por el mismo.

• Compresor Volumétrico: Bomba de aire accionada por el motor. Ejemplo: Compresor Roots.
• Intercooler: Enfría el aire tras el compresor, actuando como un intercambiador de calor.

Turbosobrealimentación

Una turbina accionada por los gases de escape pasa su energía a un compresor.

• Turbocompresores: Dos rotores con sus respectivas carcasas en forma de espiral. La energía se transfiere de la turbina al compresor.
• Válvula de Descarga: Regula la presión que genera la turbina para evitar daños al motor.

Ejemplos de Turbocompresores Eléctricos de Audi

El sistema de sobrealimentación se compone de: 2 turbocompresores + 1 compresor eléctrico.

Ventajas:

• Independencia de los gases de escape.
• Eliminación del *turbolag* del motor.
• Aumento de rendimiento a bajas rpm.
• Disminución del consumo.

Desventajas:

• Necesidad de instalación paralela de 48 V como mínimo.

Sistema de Cuatro Turbocompresores de BMW

Este sistema funciona integrando un complejo diseño: 2 Turbos de geometría variable + 2 Turbos de geometría fija.

Dicho sistema funciona de manera secuencial según la siguiente configuración: 2 + 1 + 1 Turbocompresores.

PowerPulse Volvo

Sistema de sobrealimentación con dos turbocompresores en serie: 1 con geometría variable (bajas y medias cargas) + 1 geometría fija (altas cargas) + PowerPulse.

Combustibles Convencionales y Alternativos Utilizados en MEP, MEC, Centrales de Vapor y Turbinas de Gas

MEP (Motor de Encendido Provocado)

Motor donde la combustión se produce mediante un aporte de energía externo.

Combustibles: gasolina, etanol, metanol, MTBE, ETBE, gas natural, gas licuado del petróleo, hidrógeno, biogás.

MEC (Motor de Encendido por Compresión)

Motor donde la combustión se inicia mediante un proceso de autoencendido de la mezcla de combustible por compresión.

Combustibles: diésel, biodiésel, GTL, CTL, BTL, DME.

Turbina de Gas

Flexibilidad en el uso de combustibles (líquidos y gaseosos).

Diferentes combustibles: gas natural, gasolina, fuel oil pesado, fuel oil, GLP, biodiésel.

Centrales de Vapor

Pueden emplear combustibles convencionales, o los alternativos que se mencionan a continuación.

Biomasa

Comprende el uso de cultivos, madera y residuos biodegradables para la generación de calor, electricidad y combustible.

Biogás

Biocarburante producto de la descomposición anaeróbica de la materia orgánica.

Bioetanol

Biocarburante fabricado en base al alcohol producto de la fermentación de azúcares.

Biodiésel

Biocombustible líquido que se obtiene a partir de un proceso químico en el que el glicerol contenido en los aceites es sustituido por un alcohol mediante un catalizador.

IMPORTANTE: El uso de un combustible u otro puede suponer cambios en el diseño de los motores.

Hidrógeno

Es un combustible alternativo utilizado en motores MEP. Presenta un mayor rendimiento, un elevado octanaje, menos emisiones contaminantes y un rendimiento energético igual o superior.

Normativa

Existen normas relacionadas con los combustibles, como el REAL DECRETO 1700/2003, por el que se fijan las especificaciones de gasolinas, gasóleos, fuelóleos y gases licuados del petróleo, y el uso de biocarburantes.