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Más potencia: SuperCargador

Por: Redacción AutoBild 09 Abr 2018
a. admisión, b. compresión, c. escape El supercargador más común en vehículos comerciales es el tipo Roots. Se trata de una bomba de fluídos con […]

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Más potencia: SuperCargador 0

a. admisión, b. compresión, c. escape

El supercargador más común en vehículos comerciales es el tipo Roots. Se trata de una bomba de fluídos con dos o más rotores. El fluído es capturado en cámaras que rodean los rotores y éstos lo transportan de la admisión hacia el escape. La manera más frecuente como se alimenta el supercargador en un motor de combustión de gasolina es por medio de una banda conectada directamente a una polea proveniente del árbol de levas. En los motores de diésel y de dos tiempos, dicha banda o cadena está conectada directamente a los engranes de las espreas.

El nombre Roots proviene de sus inventores; los hermanos Philander y Francis Marion Roots, fundadores de la compañia Roots Blower Company, en Connersville, Indiana, Estados Unidos. Dicho diseño fue patentado en 1860 como una bomba de aire que se utilizaba para avivar el fuego de hornos y chimeneas industriales. En 1900, Gottlieb Daimler incluyó un supercargador tipo Roots por primera vez en un motor y patentó este diseño como propio, haciendo del supercargador Roots el más antiguo diseño que continúa vigente. También se le conoce como soplador de desplazamiento positivo o PDB (Positive Displacement Blower, por sus siglas en inglés).

De los tres modelos más utilizados de supercagador, el Roots se conoce como el que tiene la menor eficiencia térmica, sobre todo con alta presión. A diferencia de la ilustración, los supercargadores más modernos cuentan con tres y hasta cuatro rotores, para evitar ese problema y funcionar a ritmo del siglo XXI. Su uso es tan popular debido a la simplicidad de fabricación y funcionamiento. Es más efectivo cuando de aumentar la presión de sobre-alimentación hacia la admisión del motor se trata aunque éste gire despacio, en ralentí. El torque máximo se puede conseguir en promedio desde las 2,000 revoluciones por minuto.

Como todos recordamos —o no— de nuestras lecciones de física; el calor acumulado en un compresor (de una máquina) es un factor a considerar. De acuerdo a la ley de los gases ideales, al comprimir el gas, éste elevara su temperatura, adicionalmente de la propia operación del supercargador y la energía necesaria para su propulsión, que como proviene de un motor de combustión, también produce, transfiere y acumula calor. Es por eso que hoy en día, junto con cada supercargador, se instala un interenfriador (intercooler) para elevar su eficiencia. Generalmente conocidos como la mejor pareja mecánica de un turbocargador, los supercargadores también se benefician de su adición al mecanismo completo. La combustión interna está basada en el ciclo termodinámico; entre más fresco el aire entrante al sistema, mejor es el aprovechamiento de la expansión de la energía. Arriba de alrededor 5 psi (0.3 bar) el uso de un interenfriador cambia dramáticamente la eficiencia de un supercargador. En los supercargadores Roots se ha implementado el uso de un intercambiador de calor, colocado justo entre el compresor y el motor. Agua enfriada en un pequeño radiador —específico para este sistema— circula en este estrecho espacio para lograr aprovechar cada caballo de fuerza extra que pueda obtener el motor.

La primera aplicación comercial de un Roots fue popularizada por Detroit Diesel, división de General Motors para los motores de camiones antiguos que requerían de sobre-alimentación a sus motores con el propósito de sortear cualquier camino y alcanzar sus destinos sin problemas.

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Además de grandes y potentes motores de vehículos comerciales, los supercargadores son no sólo populares, sino también necesarios en carreras —arrancones— de cuarto de milla. Desde las categorías más sencillas (top fuel, funny cars) hasta los dragsters los utilizan, es más, los llevan al límite de su capacidad de sobrealimentación y han sido probados con diferentes combustibles como Metanol. En el argot de carreras se le conoce a los Roots como “6—71, 4—71, 8—71, etc.”, por su capacidad técnica del número de cilindros que pueden asistir. (—71 por la capacidad de pulgadas cúbicas de desplazamiento de cada cilindro).

Otro uso común, que ha sobrevivido el boom tecnológico para un supercargador, es el que más se parece a la patente original. Nos referimos a sirenas de ambulancias, carros de bomberos y alertas de bombardeo o huracanes. También son utilizados en aplicaciones comerciales como sistemas de aspirado al alto vacío. En los laboratorios se utilizan en reversa para medir el volumen de flujo de gases y líquidos.

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EVB

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