¿Cómo funciona un supercargador?

Tanto los conductores de automóviles como los fabricantes se preocupan por la potencia. Desde la era del motor de combustión interna moderno, los ingenieros han estado buscando formas de aumentar la potencia de un motor. «Supercharger», un término común de automóviles con el que definitivamente se encontrará, es un dispositivo que hace precisamente esto. ¿Qué es y cómo funciona un supercargador?

Un turbocompresor es otro dispositivo diseñado para el mismo propósito. Siga leyendo para comprender este importante componente de su vehículo: cómo funciona un supercargador y cómo se compara un supercargador con un turbocompresor.

¿Cómo funciona un motor de combustión y cómo hacerlo más potente?

Para responder «¿cómo funciona un supercargador?» Para hacer que el motor de un automóvil sea más potente, primero debe comprender cómo funciona un motor de combustión.

El motor de combustión genera energía para que el automóvil funcione con la entrada siendo una mezcla de aire y combustible. El aire y el combustible de cierta proporción ingresan a la cámara de combustión del motor y se comprimen y encienden para crear una combustión o una explosión.

Esta combustión genera energía, que el motor envía a todas las partes necesarias para que el automóvil funcione. Es por eso que el motor moderno se llama «motor de combustión interna».

El motor de combustión genera energía a partir del aire y el combustible. (Fuente de la foto: shuttershock)

Se puede ver que el aire juega un papel vital en el proceso de creación de energía. La tasa de flujo de aire en la cámara del motor afecta la cantidad de energía que se puede crear, es decir, afecta la potencia del motor.

Forzar más aire en el motor de combustión lo hace más eficiente y se crea un supercargador para este propósito. Este método es más ideal para aumentar la potencia de un motor en comparación con hacer que el motor sea más grande, lo que hará que el automóvil sea más pesado y mucho más voluminoso.

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¿Cómo funciona un supercargador?

Para ayudar al motor a generar más potencia, se necesitan dos cosas: más aire y más combustible aspirado en la cámara de combustión del motor. Cabe señalar que se requiere una relación específica para que el motor funcione: 14 partes de aire por una parte de combustible.

El aire bombeado a la cámara de combustión es aire normal a presión atmosférica. La compresión ocurre más tarde con el funcionamiento del pistón, que se mueve hacia arriba para comprimir la mezcla de aire y combustible, creando así un «vacío».

Un supercargador conectado en la parte superior del motor. (Fuente de la foto: Pixabay)

El sobrealimentador aumenta la entrada de aire simplemente comprimiendo el aire a una presión superior a la atmosférica antes de bombearlo a la cámara de combustión. Con más admisión de aire, se puede bombear más combustible a la cámara de combustión para que el motor entre en combustión y genere más energía.

Un supercargador puede agregar un promedio de 46 por ciento más de caballos de fuerza, la medida con la que todos estamos familiarizados, y un 31 por ciento más de torque, la potencia de rotación o torsión de un automóvil (a diferencia de la potencia lineal como empujar o jalar).

Cómo trata el aire un supercargador

Después de que el sobrealimentador comprime el aire, se calienta y, por lo tanto, se vuelve menos denso. Esto significa que no puede expandirse tanto durante la combustión que se produjo en la cámara de combustión del motor, después de que se enciende la bujía en la cámara.

Por lo tanto, para que el supercargador cree el aire óptimo para que el motor pueda generar la mayor potencia, el aire comprimido que sale del supercargador debe enfriarse antes de que ingrese al motor a través del colector de admisión.

Partes de un sobrealimentador y lo que hacen

El sobrealimentador está conectado al cigüeñal del motor, un eje giratorio conectado a los pistones del motor, mediante una correa de accesorios. Esta correa, a su vez, se enrolla alrededor de la polea. La potencia se extrae del cigüeñal a través de la correa de accesorios para hacer girar la polea.

Esto hace que el engranaje impulsor, que está conectado a la polea, gire. El engranaje impulsor, a su vez, hace girar el engranaje del compresor. Este engranaje del compresor comprime el aire y luego lo enfría el intercooler para aumentar la densidad del aire. Luego, el aire comprimido y denso se libera en el colector de admisión del motor.

Hay dos tipos de intercoolers: aire-aire y aire-agua. El aire más frío o el agua se hace pasar a través de un sistema de tubos. El aire comprimido calentado se enfriará después de estar en contacto con estos tubos enfriadores.

Tipos de supercargador

Hay tres tipos de supercargadores, que difieren en la forma en que descargan aire en el colector de admisión del motor. Dependiendo de la potencia que quieras darle a tu coche, puedes elegir entre diferentes tamaños de cada tipo de supercargadores.

Raíces

El sobrealimentador Roots es el diseño más antiguo, data de 1860 y lleva el nombre de sus inventores, Philander y Francis Roots.

Los sobrealimentadores Roots son técnicamente sopladores de aire. El aire fluye hacia el sobrealimentador y queda atrapado en un sistema de lóbulos engranados. Los lóbulos engranados giran para «apilar» el aire contra el colector de admisión del motor para comprimirlo, que luego se mueve hacia el colector de admisión.

Debido a este diseño de lóbulos entrelazados, un sobrealimentador Roots es grande y pesado, y sobresaldrá del capó de un automóvil. Este diseño también lo convierte en el menos eficiente, ya que el proceso no puede crear un flujo continuo de aire comprimido y denso hacia el motor. La forma en que el aire se “apila” contra el colector de admisión del motor mediante el giro de los lóbulos engranados para crear una presión adicional solo crea ráfagas discretas de aire.

El supercargador Roots es el modelo más antiguo. (Fuente de la foto: racingjunk)

Tornillo doble

Un sobrealimentador de doble tornillo extrae aire a través de un par de lóbulos engranados que se asemejan a un conjunto de engranajes helicoidales. Este conjunto está diseñado y fabricado con precisión y es más complejo que los lóbulos de malla de un sobrealimentador Roots.

El aire se comprime dentro de un sobrealimentador de doble tornillo, por lo que es evidentemente más eficiente que el Roots, ya que puede proporcionar un flujo continuo de aire comprimido al motor. Debido a su diseño, es mucho más caro de fabricar.

Centrífugo

Un sobrealimentador centrífugo hace girar un impulsor a velocidades muy altas, de hasta 50 000 a 60 000 RPM, para aspirar aire en una pequeña carcasa de compresor. Está diseñado con piezas adicionales que aseguran mejor que el aire se comprime de manera efectiva y confiable.

Un sobrealimentador centrífugo es efectivo y compacto. (Fuente de la foto: hotrod)

Los sobrealimentadores centrífugos son, con mucho, los más eficientes. También son más pequeños y livianos, además se colocan frente a un motor para que no sobresalgan del capó. Estas ventajas los convierten en el supercargador más utilizado.

Supercargador vs Turbocargador

El turbocompresor hace el mismo trabajo que el sobrealimentador. De hecho, «turbocompresor» o «turbo» son en realidad la abreviatura de «turbo-supercargador». ¿En qué se diferencian?

La principal diferencia radica en de dónde obtienen energía para funcionar. Un sobrealimentador extrae energía del cigüeñal del motor del automóvil para impulsar el compresor, mientras que un turbocompresor extrae energía de los gases de escape creados por la combustión en la cámara del motor. En otras palabras, un turbocompresor no está directamente conectado al motor.

Esta diferencia crea la brecha en su velocidad de giro. Los supercargadores girarán a velocidades de hasta 50 000 RPM o rotaciones por minuto.

Un turbo es más complejo que un sobrealimentador. (Fuente de la foto: best-turbos)

Los turbocompresores pueden girar mucho más rápido ya que su velocidad no depende del movimiento del cigüeñal del motor. Pueden alcanzar hasta 150 000 RPM, o tres veces más rápido que los supercargadores.

Otra diferencia que hace que un turbo sea más ecológico que un sobrealimentador es que un turbo tiene un equipo de alteración que reduce la emisión de carbono de las descargas.

En general, un turbo es más silencioso. Sin embargo, un supercargador es menos complejo, lo que lo hace de alguna manera más estable y el mantenimiento será más fácil.

Un turbo se encuentra frente al motor, no en la parte superior. (Fuente de la foto: autoyas)

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Ahora que ha aprendido lo que debe saber sobre los conceptos básicos del motor de su automóvil y cómo funciona un sobrealimentador, ¿quiere aprender más sobre el motor de su automóvil y cómo mantenerlo en óptimas condiciones? Quizás te interese nuestra guía “Aceite de alto kilometraje para motor de coche: ¿merece la pena el sobrecoste?” y útiles consejos de mantenimiento de nuestra completa biblioteca.