Geometría de turbina variable: ¿es mejor que la geometría fija?
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Los primeros tipos de turbocompresores estaban controlados por presión aplicada a la válvula de descarga. Cuando se alcanzó el límite de presión de sobrealimentación, la válvula se abrió, lo que permitió que el exceso de gases de escape escapara hacia el escape. La geometría de turbina variable funciona de manera diferente y, además, incluye el llamado. timones, es decir, remos. ¿Que es todo esto? ¡Nosotros contestamos!
¿Qué es una turbina de geometría variable?
Como se mencionó anteriormente, la geometría de la turbina en los compresores VHT (o VGT o VTG según el fabricante) puede ser fija o variable. La idea es gestionar los gases de escape producidos por el motor de la forma más eficiente posible. La turbina VNT tiene un anillo adicional en el lado caliente. Sobre él se colocan remos (o timones). El ángulo de su desviación está regulado por una válvula de vacío. Estas palas pueden reducir o aumentar el espacio para el flujo de gases de combustión, lo que afecta la velocidad de su flujo. Esto permite que el impulsor del lado caliente gire más rápido incluso al ralentí.
¿Cómo funciona un turbocompresor de geometría fija y variable?
Cuando el motor está en ralentí o en el rango de rpm bajas (según el ensamblaje del motor y el tamaño de la turbina), hay suficiente gas de escape para evitar que la turbina genere presión de sobrealimentación. El retraso del turbo ocurre cuando se presiona con fuerza el pedal del acelerador en las unidades turbo de geometría fija. Este es un momento de vacilación y no de aceleración repentina. Tal turbina no puede acelerar inmediatamente.
Operación de turbina de geometría variable
La geometría variable de la turbina significa que incluso a bajas revoluciones, cuando el motor produce pocos gases de escape, se puede lograr una presión de sobrealimentación utilizable. La válvula de vacío mueve el volante a una posición para reducir el flujo de escape y aumentar la velocidad de escape. Esto da como resultado una rotación más rápida del rotor y la rotación de la rueda de compresión en el lado frío. Entonces, incluso una presión inmediata sobre el acelerador sin dudarlo se traducirá en una clara aceleración.
Diseño de turbocompresor de geometría variable y turbocompresor convencional
Un conductor que mira una turbina desde el exterior puede no notar la diferencia entre un tipo y otro. La geometría variable está oculta en el lado vivo y no será visible a simple vista. Sin embargo, si observa detenidamente, puede ver una parte mucho más grande de la turbina justo al lado del colector de escape. Los controles adicionales deben caber en el interior. En algunos tipos de turbinas VNT, también hay válvulas de control electroneumáticas con un motor paso a paso adicional, que también es visible al inspeccionar el equipo.
Turbina - geometría variable y sus ventajas
Una de las ventajas de este sistema que ya conoces es que elimina el efecto del turbo lag. Hay varias formas de eliminar este fenómeno, como enriquecer la mezcla o utilizar turbocompresores híbridos. Sin embargo, la geometría de turbina variable funciona muy bien en automóviles con motores pequeños donde la curva de par debe ser alta lo antes posible. Además, para que el núcleo con el rotor y la rueda de compresión aceleren, no es necesario girar el motor a altas velocidades. Esto es importante para la vida útil de la unidad, que puede generar un par máximo a RPM más bajas.
Turbocompresor con geometría variable - desventajas
Las desventajas de una turbina de geometría variable son:
- gran complejidad del diseño del propio dispositivo. Esto da como resultado el costo de comprar y regenerar dicha turbina;
- el sistema de control de paletas es susceptible a la contaminación.
El uso inadecuado del vehículo (y básicamente del propio motor) puede acortar significativamente la vida útil del turbocompresor. Cualquier fuga en el sistema de refrigeración y la presión también tienen un efecto significativo en el funcionamiento del componente. Afortunadamente, la geometría variable se regenera y, a menudo, no es necesario reemplazarla.
Es difícil no notar que la geometría variable de la turbina es útil, lo que agradecerás especialmente al conducir por la ciudad y adelantar. VNT le permite reducir el efecto del turbo lag a casi cero. Sin embargo, en caso de falla, es extremadamente difícil restaurar los parámetros originales de los elementos regenerados. Aunque no siempre es necesario reemplazarlos por otros nuevos, son más difíciles de reparar que los componentes tradicionales. Entonces se puede observar un cambio en el rendimiento, por ejemplo, al frenar. Debe decidir si la geometría variable es mejor para su vehículo que la geometría fija.
