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EL TURBO Y EL COMPRESOR (Y II)

Náutica nº 226

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En el número anterior, comentamos los fundamentos teóricos del turbo y del compresor. En esta ocasión, repasaremos algunos puntos teóricos adicionales, las ventajas y desventajas de cada uno de ellos, y comprobaremos su presencia en el mercado náutico actual.

Hablar de ventajas e inconvenientes del turbo con respecto al compresor o viceversa resulta un tanto atrevido, pues si se encuentran en el mercado motores que los equipan, fabricados por grandes marcas, resulta obvio que están ofreciendo buenos resultados. Sin embargo, aunque sólo sea desde el punto de vista teórico, indicaremos que el inconveniente del turbo es que no es eficaz hasta que el motor alcanza un régimen determinado, a partir del cual la presión que ejercen los gases del escape sobre el primero de los dos ventiladores que forman el sistema tiene suficiente importancia como para mover también el segundo ventilador, el que ha de introducir el aire limpio al motor, y que toda esta operación sea rentable desde el punto de vista de la eficiencia. Es decir, la energía consumida pro fricción y rozamiento como consecuencia del movimiento de los dos ventiladores ha de ser compensada por el caudal de aire limpio que entra al motor y traducido en un aumento de potencia.
Por el contrario, en el sistema de compresor mecánico, el ventilador que introduce el suplemento de aire al motor es más progresivo, desde el mismo momento que se pone en marcha el motor hasta el régimen máximo. Ahora bien, esto también significa que en cuanto el motor empieza a girar ha de arrastrar los mecanismos del compresor, por eso hay una multiplicación en el eje del ventilador que introduce el aire con respecto al eje del cigüeñal. Pérdidas por fricción y rozamiento se producen en ambos casos.

ATENCIÓN A LA REMOTORIZACIÓN
Tanto si los motores marinos cuentan con mecanismos de sobrealimentación, como si no, la presencia del aire es muy importante. Las tapas de los motores fueraborda ya están diseñadas para que entre el caudal de aire necesario, pero en los motores interiores y dentrofueraborda, el caudal debe llegar hasta ellos a través de las aberturas practicadas en las bandas del casco o de la cubierta para conducir aire fresco hasta la sentina del motor o sala de máquinas. Muchos fabricantes de motores homologan este tipo de instalaciones antes de permitir que se monten sus motores, con la finalidad de evitar problemas de funcionamiento por falta de aire. Para ello miden el volumen existente en la sala de máquinas y las entradas y salidas de aire, de tal modo que se puede calcular si el motor o motores recibirán la cantidad de aire necesaria para su correcto funcionamiento, incluyendo la posibilidad de instalar ventilación forzada. Esta operación no se realiza en cada unidad, sino en cada modelo.
En algunos casos, no sólo se introduce aire de forma forzada, sino que también se extrae, con la finalidad de que en la sala de máquinas el aire sea más fresco, sin olvidar que en grandes unidades hay salas de máquinas con aire acondicionado. En este sentido es importante señalar que, en caso de remotorización, no siempre es correcto instalar motores de más potencia en determinados barcos, aún si el tamaño físico del motor lo permite, pues el caudal de aire que era suficiente para una determinada potencia puede ser insuficiente si se monta una potencia superior. Además del espacio físico que el motor o motores ocupan en la sentina, hay que verificar que todas las entradas de aire permitan que los nuevos motores funcionen de manera desahogada. Si no fuera así, sería necesari instalar ventilación forzada. También vale la pena comentar que algunos constructores de yates cuentan con dispositivos que mantienen cerradas las entradas de aire de la sala de máquinas cuando el motor está parado y que se abren a medida que lo hace la necesidad de aire del motor, que es cuando navega a mayor velocidad. Concretamente, el Azimut 68 S posee estas aberturas de geometría variable, más abiertas cuanto mayor es el régimen de los motores.

PRESENCIA EN EL MERCADO
La instalación de sistemas turbo en motores de gasolina ha sido muy popular en el ámbito del automóvil, donde lo instalan numerosos coches deportivos; sin embargo, ha proliferado más en los motores diésel, con la finalidad de obtener más rendimiento de motores muy grandes y pesados, al menos en principio si los comparábamos con los motores de gasolina. En cambio, la aplicación del compresor en el ámbito de la náutica parecía exclusiva de los motores diésel, pero en la actualidad está presente en las motos acuáticas dotadas de motores a gasolina de 4 tiempos y en distintos motores fueraborda. Equipan el compresor volumétrico las motos acuáticas BRP con una tecnología denominada 4-Tec Supercharged, concretamente de los modelos GTX 215, GTX 215 Limited, RXT 215,RXP 215, RXT-X 255, RXP-X 255 y Wake 215, todas ellas con un motor Rotax de tres cilindros y 1.494 cc que, gracias a la incorporación del compresor y de un intercooler, ofrecen potencias de 215 y 255 Hp. El compresor de BRP es, básicamente, un ventilador centrífugo unido al cigüeñal mediante una corona que multiplica las vueltas por cinco. Este motor gira a un máximo de 7.750 rpm, quiere decir que el ventilador gira por debajo de las 38.750 rpm al comprimir el aire por simple aceleración hasta el interior del motor. Este número de vueltas genera una inercia muy importante. Para evitar averías específicas en el ámbito de la moto acuática, también se ha instalado un embrague entre el eje de la hélice propulsora y el eje del compresor para que así no pueda romperse por los cambios bruscos de revoluciones ocasionados por los saltos producidos por las olas; una de las características de las motos acuáticas es su facilidad de planeo y, en consecuencia, la frecuencia con la que salen fuera del agua durante la navegación, resultando un brusco frenazo cada vez que la moto cae de nuevo en el agua, lo que podría dar lugar a la rotura del compresor sino se hubiera instalado este embrague.

También monta el compresor la Kawasaki Ultra 250 X, que equipa un motor de cuatro cilindros y 1.498 cc que proporciona 250 Hp a 7.750 vueltas, en este caso gracias a un compresor volumétrico del tipo Roots, que consiste en una correa dentada fijada al final del cigüeñal que transmite el movimiento a un rotor; también en este caso la multiplicación es por cinco veces. Otras motos acuáticas que montan el turbo son varios modelos Honda, con un motor que da una potencia de 160 Hp, así como la Hydrospace S4. Se trata de una moto de conducción de pie, dotada de un motor de 4 tiempos, dos cilindros y 749 cc, que puede ofrecer 100, 135, o 163 Hp, según sea la graduación del turbo. La novedad Yamaha para el 2008 es la moto acuática FX Super HO, que instala un compresor sobre un motor de 1.812 centímetros cúbicos cuya potencia supera los 200 Hp. Pocos aficionados hubieran imaginado hace algunos años que la sobrealimentación llegaría a los motores fueraborda. Llegó hace pocas temporadas, concretamente a determinados modelos de las marcas Mariner y Mercury, agrupados bajo la denominación comercial Verado. Los Verado son motores de 4 tiempos, de cuatro o seis cilindros en línea y una cilindrada que oscila entre los 1.732 cc, del modelo de 135 Hp, a los 2.598 cc del modelo de 300 Hp. Son seis modelos en total para cada marca, caracterizados por un sistema de admisión a través de un compresor refrigerado, único en el ámbito de los motores fueraborda.

El turbo está muy presente en el ámbito de los motores interiores diésel, desde potencias muy bajas, como es el caso del Yamaha ME 200 TM (63 caballos) o del Volvo Penta D2 75 (75 caballos), y está presente de forma permanente en los motores de gran potencia, a veces con sistemas biturbo (FTP, Seatek, etc.), y hasta de tres turbos, como en el caso de algunos modelos MTU. Sin embargo, no hay que entender necesariamente que un motor biturbo monta dos turbos en línea; puede ser que se trate, por ejemplo, de un motor con los cilindros dispuestos en forma de V, en cuyo caso cada turbo alimenta una línea de cilindros. Por otra parte, todos los motores dentrofueraborda diesel del mercado actual cuentan con turbo. No existe inconveniente tecnológico para montar a la vez el turbo y el compresor, como sucede en varios motores marinos Volvo, en los cuales se utiliza el compresor para sobrealimentar el motor a bajas vueltas y el turbo cuando los gases de escape alcanzan la velocidad suficiente para ello. Este es el caso de varios de los equipos propulsores IPS (IPS 350, IPS 500 y IPS 600) o en los dentrofueraborda D4 260 y D6 350. En cambio, sus motores hermanos con transmisión por eje convencional no equipan el compresor.

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