Un sobrealimentador de ondas de presión (también conocido como rotor de ondas [1] ) es un tipo de tecnología de sobrealimentadores que aprovecha las ondas de presión producidas por los pulsos de gas de escape de un motor de combustión interna para comprimir el aire de admisión . Su uso automotriz no está muy extendido; el ejemplo más utilizado es el Comprex , desarrollado por Brown Boveri . [2] [3] [4]Los tractores Valmet de Finlandia fueron uno de los primeros en utilizar el dispositivo cuando lo instalaron en el motor 411CX que impulsaba su modelo 1203 de 1980. Aunque proporcionó un aumento útil en el rendimiento, se consideró demasiado caro para incorporarlo en modelos posteriores. [5] Ferrari probó un dispositivo de este tipo durante el desarrollo del automóvil de Fórmula Uno 126C . El sistema no se prestó a una instalación tan ordenada como el diseño alternativo de doble turbocompresor, y el automóvil nunca se corrió de esta forma. [6] Una aplicación más exitosa fue en el motor diesel de la serie RF que se encuentra en el Mazda 626 Capella de 1988.; finalmente, 150.000 automóviles Mazda diésel fueron equipados con un sobrealimentador Comprex. Otros usuarios incluyeron a Peugeot , Opel y Mercedes-Benz . El concept car Greenpeace SmILE utiliza un sobrealimentador de ondas de presión Hyprex desarrollado por la empresa suiza Wenko AG . [4] La NASA utiliza rotores de ondas en experimentos que intentan aumentar la eficiencia de las turbinas de gas . El rotor de ondas se coloca entre las secciones del compresor, la cámara de combustión y la turbina para extraer más energía del proceso de combustión. [7] [8]
Principio
El proceso está controlado por un rotor de celda cilíndrica accionado por el cigüeñal del motor a través de una correa o cadena. Las celdas individuales abren y cierran alternativamente las aberturas de gases de escape y aire fresco. Cuando se alcanza la abertura en el lado del gas de escape, el gas de escape presurizado fluye hacia la celda y comprime el aire fresco allí (Diagrama 2). A medida que el rotor de la celda continúa girando y alcanza la abertura en el lado de entrada, el aire comprimido fluye hacia el motor (3). Antes de que los gases de escape puedan fluir, la abertura se cierra de nuevo y la columna de gases de escape se refleja antes de entrar en el motor (4). El gas de escape sale a alta velocidad, aspirando más aire de admisión hacia la celda detrás de él, repitiendo el proceso (1).
Ventajas
El intercambio de energía en el sobrealimentador de ondas de presión ocurre a la velocidad del sonido, lo que da como resultado una buena respuesta incluso a bajas velocidades del motor, una caída común de los motores turboalimentados. Combina las ventajas de la sobrealimentación mecánica y de los gases de escape, ofreciendo un par amplio a velocidades más bajas del motor. [9]
Desventajas
El sistema Comprex tiene dos defectos; uno, que los gases de escape se entremezclan con el aire fresco necesario para la combustión, lo que provoca cierta recirculación del gas quemado. En segundo lugar, esta mezcla también eleva la temperatura del gas de admisión. Ambos son un problema mucho menor en un motor diésel que en un motor de gasolina, de ahí la rareza del Comprex en aplicaciones con motor de gasolina. [10] [11]
Sistema de control
Un sistema de control, para optimizar el rendimiento, fue patentado en 1986 por Hachiro Aoki para Diesel Kiki Co. Ltd., Tokio, Japón - Patente de los Estados Unidos 4563997. [12]
Ver también
Referencias
- ^ ¿Qué es un rotor de ondas?
- ^ EP 0286931 Mayer, Andreas: "Freilaufender Druckwellenlader", emitido el 19 de octubre de 1988, asignado a BBC Brown Boveri AG, Baden, Suiza
- ^ US 4838234 Mayer, Andreas: "Sobrealimentador de ondas de presión de funcionamiento libre", emitido el 13 de julio de 1989, asignado a BBC Brown Boveri AG, Baden, Suiza
- ^ a b Una revisión de la tecnología Wave Rotor y sus aplicaciones, incluidos los detalles del sobrealimentador Comprex
- ^ Hannu Niskanen 'De Munktells a Valtra'
- ^ Ferrari , Hans Tanner y Doug Nye, 1985
- ^ Ciclos de llenado de rotor ondulado para motor de turbina de gas
- ^ Tecnología Wave Rotor probada con éxito
- ^ Toivonen, Rauno, ed. (19 de marzo de 1985). "Comprex sarjatuotantoon" [Comprex para producción en serie]. Tekniikan Maailma (en finlandés). Vol. 41 no. 5/85. Helsinki: TM-Julkaisu. pag. 33. ISSN 0355-4287 .
- ^ Renaux, Jean-Jacques (23 de febrero de 1984). "Volkswagen soulève un coin du voile: ¡Wunderbar!" [VW levanta el velo: ¡Wunderbar!]. Le Moniteur de l'Automobile (en francés). Bruselas, Bélgica: Editions Auto-Magazine. 35 (789): 6–7.
- ^ Chen, Jay (mayo de 2007). "El Comprex: el otro compresor" . Mag modificado . Consultado en noviembre de 2012 . Verifique los valores de fecha en:
|accessdate=
( ayuda ) - ^ http://www.freepatentsonline.com/4563997.html
enlaces externos
- Descripción técnica
- Sitio web de Wenko AG sobre el sobrealimentador de ondas de presión
- Diagrama de funcionamiento simplificado
- Artículo sobre sobrealimentador de ondas de presión