Diferencias entre motores de aspiración natural y turboalimentados

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Este es un tema que se ha convertido en una prioridad desde la introducción masiva de motores más pequeños. Así que esta fue una oportunidad para escribir un artículo para tratar de aclarar este problema, así que echemos un vistazo a todos los elementos que diferencian a los motores de aspiración natural de los motores turboalimentados.

Lea también: Funcionamiento del turbocompresor.

Principio básico

Dado que no todos ustedes son campeones de la mecánica, echemos un vistazo rápido a lo que son los motores atmosféricos y sobrealimentados.

En primer lugar, aclaremos que estos términos significan, en primer lugar, la entrada de aire, por lo que no nos importa el resto. Un motor de aspiración natural se puede considerar como un motor "estándar", lo que significa que naturalmente respira aire exterior gracias a los movimientos alternativos de los pistones, que luego actúan como bombas de succión aquí.

Un motor sobrealimentado utiliza un sistema de aditivos que dirige aún más aire al motor. Así, además de aspirar aire por el movimiento de los pistones, añadimos más con la ayuda de un compresor. Hay dos tipos:

• Impulsado por la energía del motor = compresor - sobrealimentador
• Gas de escape controlado = turbocompresor.

Motor turbo = más potencia

Primera observación: un motor turboalimentado es potencialmente más potente. De hecho, la potencia proviene directamente de la combustión en los cilindros, cuanto más importante es, más se "mueve" el cilindro y, por lo tanto, más potente es el automóvil. Con un turbo, puede introducir más aire en los cilindros que sin él. Y como logramos enviar más oxidante (aire y especialmente la pequeña parte de oxígeno que hay), podemos enviar más combustible. Por lo tanto, tenemos más energía para quemar por ciclo, por lo que tenemos más energía. El término "impulso" también es de gran importancia, literalmente obstruimos el motor con aire y combustible, "metemos" tanto como sea posible en los cilindros.

El 458 Italia tiene un 4.5 de aspiración natural con 570 CV.

El 488 GTB (reemplazo) está propulsado por un motor 4.0 sobrealimentado que desarrolla 100 hp. más (por lo tanto, por 670). Así, tenemos un motor más pequeño y más potencia (dos turbinas, una por bancada de cilindros). Con cada gran crisis, los fabricantes nos traen sus turbinas. Esto realmente ha sucedido en el pasado, y es posible que se abandonen nuevamente en el futuro (a menos que la electricidad reemplace el calor), incluso si hay pocas posibilidades en el contexto “climático”. Política ".

Motor turbo menos hueco

Un motor de aspiración natural aspira más aire a medida que aumenta las revoluciones, por lo que su potencia aumenta a las revoluciones, ya que es cuando consume más aire y combustible. Un motor turbo puede tener mucho aire y combustible a bajas revoluciones porque el turbo llena los cilindros con aire "artificial" (aire que se agrega así al aire aspirado naturalmente por el movimiento de los cilindros). Cuanto más oxidante, más combustible se envía a bajas velocidades, lo que resulta en un exceso de energía (este es un tipo de aleación).

Sin embargo, tenga en cuenta que los compresores impulsados ​​por motor (sobrealimentador impulsado por cigüeñal) permiten que el motor sea forzado con aire incluso a rpm más bajas. El turbocompresor funciona con aire que sale del tubo de escape, por lo que no puede funcionar bien a muy bajas revoluciones por minuto (donde los flujos de escape no son muy importantes).

También tenga en cuenta que el turbocompresor no puede funcionar igual a todas las velocidades, las "hélices" de las turbinas no pueden funcionar igual dependiendo de la fuerza del viento (de ahí la velocidad y el flujo de los gases de escape). Como resultado, el turbo funciona mejor en un rango limitado, de ahí el efecto de patada en el trasero. Entonces tenemos dos soluciones: un turbocompresor de geometría variable que cambia la pendiente de las aletas, o doble o incluso triple impulso. Cuando tenemos varias turbinas, una se ocupa de las bajas velocidades (pequeños caudales, por lo tanto, pequeños turbos adaptados a estos "vientos"), y la otra se ocupa de las altas velocidades (más en general, es lógico que los caudales sean más importantes en este punto. allí ). Con este dispositivo, encontramos la aceleración lineal de un motor de aspiración natural, pero con mucho más agarre y, obviamente, par (a igual desplazamiento, por supuesto).

¿Consumo? Eso depende …

Esto nos lleva a un punto bastante importante y controvertido. ¿El motor turboalimentado consume menos? Si observa los números de los fabricantes, puede decir que sí. Sin embargo, de hecho, muy a menudo todo es muy bueno y los matices deben discutirse.

El consumo de los fabricantes depende del ciclo NEDC, es decir, de la forma particular en que se utilizan los coches: aceleración muy lenta y velocidad media muy limitada.

En este caso, los motores turboalimentados están en lo más alto porque no lo usan mucho ...

De hecho, la principal ventaja del motor turbo reducido es su reducido tamaño. Un motor pequeño, lógicamente, consume menos que uno grande.

Desafortunadamente, un motor pequeño tiene una potencia limitada porque no puede tomar mucho aire y, por lo tanto, quemar mucho combustible (ya que las cámaras de combustión son pequeñas). El hecho de utilizar un turbocompresor permite aumentar artificialmente su desplazamiento y restablecer la potencia perdida durante la contracción: podemos introducir un volumen de aire que supere el tamaño de la cámara, ya que el turbocompresor envía aire comprimido, que toma aire. menos espacio (también se enfría mediante un intercambiador de calor para reducir aún más el volumen). En resumen, podemos vender 1.0s con más de 100 CV, mientras que sin turbocompresor, se limitarían a unos sesenta, por lo que no se pueden vender en muchos coches.

Como parte de la homologación NEDC, utilizamos coches a baja velocidad (baja aceleración lenta a revoluciones), por lo que terminamos con un motor pequeño que funciona silenciosamente, en cuyo caso no consume mucho. Si utilizo el 1.5 litros y el 3.0 litros uno al lado del otro a revoluciones bajas y similares, entonces el 3.0 lógicamente consumirá más.

Por lo tanto, a bajas revoluciones, un motor turboalimentado funcionará como aspirado naturalmente ya que no usará turboalimentación (los gases de escape son demasiado débiles para reactivarlo).

Y es ahí donde los motores turbo engañan a su mundo, consumen poco a bajas velocidades respecto a los atmosféricos, ya que en promedio son menos (menos = menos consumo, repito, lo sé).

Sin embargo, en el uso real, ¡a veces las cosas llegan al extremo contrario! De hecho, al subir a las torres (es decir, cuando usamos potencia en lugar del ciclo NEDC), el turbo se activa y luego comienza a verter una gran corriente de aire en el motor. Desafortunadamente, cuanto más aire, más se debe compensar enviando combustible, lo que literalmente explota el caudal.

Así que recapitulemos: los fabricantes han reducido el tamaño de los motores para manejar mejor el ciclo NEDC y, por lo tanto, reducir los valores de consumo. Sin embargo, para ofrecer el mismo nivel de potencia que los "viejos motores grandes", agregaron un turbocompresor (o supercargador). Durante el ciclo, el turbocompresor funciona muy poco e incluso aporta un poco de energía extra debido a la expansión de los gases de escape (los gases de escape ocupan más espacio que la mezcla que ingresa al motor, esta expansión es controlada por la turbina), lo que conduce a bajo consumo, porque el motor es pequeño, les recuerdo (si comparamos dos volúmenes idénticos con y sin turbocompresor, entonces el de turbocompresor consumirá más lógicamente). De hecho, la gente usa toda la potencia de su automóvil y, por lo tanto, hace que el turbo trabaje más. El motor se bombea con aire, por lo que también hay que "cargarlo" con gasolina: el consumo aumenta bruscamente, incluso con motores pequeños ...

Por mi parte, a veces noto con miedo que muchos de vosotros estáis muy descontentos con el consumo real de los pequeños motores de gasolina (los famosos 1.0, 1.2, 1.4, etc.). Cuando muchas personas regresan del diésel, el impacto se vuelve aún más importante. Algunos incluso venden su automóvil de inmediato ... Así que tenga cuidado al comprar un motor de gasolina pequeño, no siempre funcionan de maravilla.

¿Sonido deficiente?

Con un motor turbo, el sistema de escape es aún más difícil ... De hecho, además de los catalizadores y el filtro de partículas, ahora tenemos una turbina que funciona con los flujos provocados por los gases de escape. Todo esto significa que todavía estamos agregando algo que bloquea la línea, por lo que escuchamos un poco menos de ruido. Además, las rpm son más bajas, por lo que el motor puede chillar menos fuerte.

El F1 es el mejor ejemplo que existe, con el disfrute del espectador que ha disminuido considerablemente (el sonido del motor fue uno de los ingredientes principales y, por mi parte, extraño terriblemente los V8 de aspiración natural).

Aquí podemos ver claramente que el turbo está un poco obstruido a nivel de escape ... (colector a la derecha y turbo a la izquierda)

¡FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! ¡Elige uno!

Spotter (GE Supercars) hizo el trabajo de comparar. Sin embargo, tenga en cuenta que la diferencia es más notable en otros autos (especialmente en la F1), porque Ferrari, sin embargo, se aseguró de que el turbo castigara la aprobación lo menos posible, lo que obligó a los ingenieros a hacer un trabajo serio. Independientemente, tenemos 9000 rpm a las 458 y 8200 rpm en el 488 GTB (sabiendo también que a la misma velocidad el 488 hace menos ruido).

¿Subvelocidad turboalimentada?

Sí, con dos turbinas que recogen los chorros de escape y envían aire comprimido al motor, aquí hay un límite: no podemos hacer que ambos giren demasiado rápido, y luego también tenemos un arrastre en el nivel de salida de escape, que no hacemos tener con un motor atmosférico (interfiere el turbo). Sin embargo, tenga en cuenta que la turbina que envía aire comprimido al motor se controla electrónicamente a través de la válvula de derivación de la válvula de derivación, por lo que podemos restringir el flujo de aire comprimido al motor (esto es parte de lo que sucede). entra en modo de bloqueo, la válvula de derivación liberará toda la presión al aire y no al motor.

Por tanto, todo esto se acerca a lo que vimos en el párrafo anterior.

¿Gran inercia?

En parte por las mismas razones, obtenemos motores con más inercia. También reduce el placer y la sensación de deportividad. Las turbinas afectan el flujo de aire entrante (admisión) y saliente (escape) y, por tanto, provocan cierta inercia en relación con la velocidad de aceleración y desaceleración de este último. Sin embargo, tenga cuidado de que la arquitectura del motor también tenga una gran influencia en este comportamiento (motor en posición V, plano, en línea, etc.).

Como resultado, cuando acelera en una parada, el motor acelera (estoy hablando de velocidad) y desacelera un poco más lento ... Incluso la gasolina comienza a comportarse como motores diesel, que generalmente están turboalimentados durante más de mucho tiempo ( por ejemplo, M4 o Giulia Quadrifoglio, y estos son solo algunos de ellos. 488 GTB trabaja duro, pero tampoco es perfecto).

Si esto no es tan grave en el automóvil de todos, entonces en un superdeportivo, 200 euros, ¡mucho más! Los viejos en la atmósfera deberían ganar popularidad en los próximos años.

Sonido de escape Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Supercar de la policía

Encuentro a los 20 segundos para escuchar que la inercia del motor es demasiado suave, ¿no es así?

Respuesta más lenta

Otra consecuencia es que la respuesta del motor es menos impresionante. Ferrari también hace todo lo posible para demostrar a los clientes potenciales que se ha hecho todo lo posible para reducir la capacidad de respuesta del motor, a pesar de que el 488 GTB tiene turbocompresor.

¿Menos noble?

En realidad no ... ¿Cómo puede un supercargador hacer que un motor sea menos noble? Si mucha gente piensa lo contrario, yo, por mi parte, creo que no tiene sentido, pero quizás me equivoque. Por otro lado, puede hacerlo menos atractivo, que es otra cuestión.

Fiabilidad: turbo en medio mástil

Esta es una lógica estúpida y repugnante. Cuantas más piezas haya en el motor, mayor será el riesgo de rotura ... Y aquí estamos arruinados, porque el turbocompresor es a la vez una pieza sensible (aletas frágiles y un cojinete que hay que lubricar) y una pieza sometida a enormes limitaciones. (¡cientos de miles de revoluciones por minuto!) ...

Además, puede matar un motor diesel debido a la aceleración: fluye al nivel del cojinete lubricado, este aceite es aspirado hacia el motor y se quema en este último. Y dado que no hay encendido controlado en los motores diesel, ¡el motor no debe apagarse! Todo lo que tienes que hacer es ver su coche morir demasiado alto y en una bocanada de humo).

Todos los comentarios y reacciones

Dernier comentario publicado:

Phil MERLUZA (Fecha: 2021, 05:22:08)

Escribes que echas de menos los motores V8 en la Fórmula 1, pero los conductores que experimentaron la primera era del turbocompresor, luego el V8, V10, V12 3500cc. Cm, luego 3 cc. Mira, se dice que solo faltaban los motores V3000 de 2 cc. Ver Riendo poderoso, esa es mi opinión.

Él Я. 1 reacción (es) a este comentario:

• administrador ADMINISTRADOR DEL SITIO (2021-05-24 15:16:25): Cuidado con las sutilezas, dudo que les faltara la potencia ... Primero que nada, ya no le pegan a los glúteos del V10, pero el hecho de que sean atmosféricos se castiga con falla a bajas revoluciones ...

  Cualquier ciclista preferiría la vibración levemente tenue debajo sobre un turbo completo en todas las revoluciones. Un motor turboalimentado es muy molesto en términos de sonido (CF Vettel) y en estos niveles de potencia es más difícil de medir (y también menos lineal).

  En resumen, el turbo es bueno en la vida civil, menos en la carretera ...

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