sobrealimentar

Un sobrealimentador es un compresor de aire mecánico atornillado directamente al cigüeñal de un motor, que fuerza más oxígeno a la cámara de combustión de lo que el motor aspiraría naturalmente durante su carrera de admisión. Al densificar la carga entrante, se pueden introducir más moléculas de combustible en el mismo volumen del cilindro, quemarlas en un solo ciclo y extraer más potencia de cada explosión. Esto es fundamentalmente diferente de los motores de aspiración natural, que dependen únicamente de la presión atmosférica. El resultado es medible: un motor sobrealimentado de una cilindrada determinada puede producir entre un 30 y un 50 por ciento más de caballos de fuerza que su equivalente de aspiración normal.

Los sobrealimentadores se presentan en dos tipos principales. Los de desplazamiento positivo, como los sopladores Roots y los diseños de doble tornillo, atrapan y empujan físicamente un volumen fijo de aire con cada rotación; funcionan bien en todo el rango de RPM y entregan el impulso instantáneamente. Los sobrealimentadores centrífugos hacen girar una pequeña turbina a alta velocidad para acelerar el aire hacia afuera, similar en principio a un turbocompresor pero impulsado por una correa desde el cigüeñal en lugar de los gases de escape; son más ligeros y eficientes a altas RPM, pero tienen un ligero retraso a baja velocidad. Las aplicaciones de carreras favorecen ambos, aunque el desplazamiento positivo domina las carreras de arrastre, donde el impulso debe ser inmediato y predecible.

El costo mecánico

Forzar el aire en un motor genera calor: el trabajo de compresión eleva la temperatura de entrada entre 50 y 100 grados Celsius, lo que reduce nuevamente la densidad del aire y puede encender el combustible prematuramente. La mayoría de los motores sobrealimentados utilizan un intercooler, un intercambiador de calor entre la salida del compresor y el colector de admisión, para enfriar la carga. El golpeteo del motor se convierte en un riesgo grave; el octanaje del combustible y el tiempo de encendido deben coincidir cuidadosamente con la presión de sobrealimentación. Un motor sobrealimentado que funciona con una presión de sobrealimentación de 8 a 10 psi necesita combustible de al menos 91 octanos; los motores de competición que funcionan con 15 psi o más exigen combustible de carreras. La carga mecánica sobre el cigüeñal, los cojinetes y los pistones aumenta drásticamente, por lo que los motores sobrealimentados deben construirse con componentes internos más fuertes, forjas más pesadas y tolerancias más estrictas.

El término "sobrealimentar" surgió en la primera época del automóvil como una forma de describir cualquier sistema de inducción forzada que excediera la capacidad atmosférica normal; distinguía estos motores especiales de los ordinarios. Los sobrealimentadores aparecieron en automóviles de lujo y de carreras en las décadas de 1920 y 1930, se convirtieron en estándar en algunos motores de aviones militares durante la Segunda Guerra Mundial y experimentaron un resurgimiento en los automóviles de carretera durante las décadas de 1980 y 2000 como una alternativa a la turbocarga. A diferencia de los turbocompresores, que desperdician parte de la energía de escape en forma de calor, los sobrealimentadores convierten la energía mecánica del cigüeñal directamente, lo que los hace eficientes pero parásitos: un sobrealimentador consume típicamente del 15 al 25 por ciento de la potencia que genera, una penalización real en el consumo de combustible.

Hoy en día, la sobrealimentación compite con la turbocarga y la distribución variable como método para aumentar la potencia específica. Las aplicaciones modernas son raras en la producción en volumen, pero comunes en variantes de alto rendimiento, especialmente en ciertos Jaguar, Chevrolet Corvette y fabricantes especializados. Para los constructores y preparadores, la elección entre sobrealimentador y turbo depende de la entrega de potencia, las limitaciones de espacio, la gestión del calor y el presupuesto. Un motor sobrealimentado es más sencillo de calibrar, produce una entrega de potencia más lineal y no impone ninguna penalización por contrapresión; pero exige un hardware más robusto y no acepta compromisos en la relación de compresión.