Tradicionalmente, cuando se menciona el término "supercargador", evoca imágenes de muscle cars con abultados turbos tipo Roots que salen del compartimento del motor y dicen "el mío es más grande que el tuyo". La tecnología ha evolucionado mucho a lo largo de los años, y esto también aplica a la generación actual de supercargadores.
En este artículo: Opciones de supercarga | ¿Cuál es el mejor tipo? | Cómo mantener la temperatura | Más aspectos a considerar | Instalación
Para aquellos que no están familiarizados con el funcionamiento interno, daré un rápido resumen del principio detrás de la supercarga.
En igualdad de condiciones, la potencia que puede alcanzar un motor se define por el volumen de aire que puede consumir, y en un motor de aspiración natural, esto está limitado por la presión atmosférica. Es la diferencia entre la presión en el colector de admisión y la baja presión creada en el cilindro por el descenso del pistón durante la carrera de admisión, lo que hace que el aire fluya por las válvulas y llene el cilindro.
Un sobrealimentador aumenta artificialmente la presión en el colector de admisión, lo que crea una mayor diferencia de presión entre el colector y el cilindro, lo que impulsa una mayor entrada de aire al motor. Dentro de lo razonable, cuanta más presión de sobrealimentación produzca el sobrealimentador, más aire podrá ingresar al motor y, potencialmente, mayor será la potencia que se pueda generar.
Cuando se trata de supercargadores, nuestra elección se reduce a dos opciones: centrífugo o de desplazamiento positivo, y en este artículo examinaremos los pros y los contras de cada uno.
Opciones de supercarga
Un sobrealimentador de desplazamiento positivo es probablemente lo que la mayoría de la gente piensa cuando oye el término, ya que es el tipo que normalmente vemos colgado del capó de los muscle cars que mencioné. Este tipo de sobrealimentador desplaza un volumen fijo de aire por cada revolución, y si mueve un volumen de aire mayor del que el motor puede consumir, se genera una presión positiva en el colector de admisión.
Los sobrealimentadores de desplazamiento positivo se pueden clasificar en tipo Roots y de doble tornillo. Un sobrealimentador Roots es el tipo más antiguo y sigue siendo muy popular en los muscle cars y las carreras de aceleración (pensemos en el Dodge Charger de Dominic Toretto). Este tipo de sobrealimentador, que se puede entender mejor como una bomba de aire, aspira el aire por la parte superior y un par de lóbulos estrechamente engranados bombean el aire a través del cuerpo del sobrealimentador y lo expulsan por la parte inferior.
Una versión más moderna del sobrealimentador de desplazamiento positivo es el de doble tornillo, que cuenta con un par de lóbulos que se engranan de forma intrincada y se asemejan a tornillos. Estos sobrealimentadores toman aire por la parte trasera y lo comprimen a medida que pasa por cámaras cuyo volumen disminuye al llegar a la salida.
Los sobrealimentadores centrífugos, por otro lado, son básicamente turbocompresores accionados por correa. Utilizan una sección de compresor prácticamente idéntica a la de un turbocompresor, pero accionada por correa en lugar de por los gases de escape.
Este tipo de sobrealimentador se basa en la fuerza centrífuga de la rueda del compresor para acelerar e impulsar el aire hacia el motor. Esto requiere que el compresor gire a velocidades muy altas (30 000 a 60 000 rpm), y para lograrlo, estos sobrealimentadores incluyen una caja de cambios que aumenta la velocidad de rotación por encima de la esperada por el cigüeñal.
¿Qué tipo es el mejor?
Entonces, ¿qué tipo de supercargador es mejor? ¿Por qué elegir uno sobre otro? Bueno, la mejor opción dependerá de lo que busques en tu motor. Ambos tienen ventajas y desventajas, y comprenderlas te facilitará la elección.
Empecemos por la eficiencia. Al comprimir el aire, su temperatura aumenta naturalmente; sin embargo, la cantidad de calor que se introduce en el aire de admisión también depende de la eficiencia del sobrealimentador. El calor es enemigo de la potencia, así que cuanto menos calor tengamos, mejor. En este caso, un sobrealimentador centrífugo es el ganador, ya que opera con mayor eficiencia que un sobrealimentador de desplazamiento positivo, especialmente a niveles de sobrealimentación más altos. Esto significa que, para la misma presión de sobrealimentación, el aire de admisión estará más frío con un sobrealimentador centrífugo y podemos esperar más potencia.
Sin embargo, quiero señalar que el estilo de doble tornillo de los supercargadores de desplazamiento positivo ofrece una eficiencia enormemente mejorada en comparación con el estilo Roots más antiguo, pero por lo general todavía no alcanzan a un supercargador centrífugo seleccionado adecuadamente.
Manteniendo las cosas frescas
Ya que mencioné la temperatura de admisión, hablemos de los intercoolers. Un intercooler se incluye en la admisión después del sobrealimentador para eliminar el calor del aire comprimido de admisión. La intercooler de un sobrealimentador centrífugo no difiere mucho de la de un motor turboalimentado, y un intercooler aire-aire frontal normalmente se puede incluir sin mayor problema.
Sin embargo, la instalación de un sobrealimentador de desplazamiento positivo puede ser un poco más complicada, ya que a menudo se instala directamente en el colector de admisión, o incluso como parte de él. Esto es común en los motores con configuración en "V". Esto dificulta la instalación aire-aire, por lo que una solución más común es incorporar un intercooler agua-aire debajo del sobrealimentador. Estos tienen la desventaja de ser menos eficientes que los aire-aire y, a menudo, es necesario ajustar el tamaño del intercooler para que encajen.
¿Segundo strike para el supercargador de desplazamiento positivo? En este caso sí, pero no todo es malo, así que sigue leyendo.
Más cosas a considerar
Una de las diferencias clave entre ambos supercargadores es la forma en que generan la sobrealimentación, lo que a su vez afecta la entrega de par del motor. Un supercargador centrífugo requiere una alta velocidad del compresor para generar una sobrealimentación utilizable, pero dado que el supercargador es impulsado por el motor, la velocidad del compresor está directamente relacionada con las RPM del motor. Esto significa que no se observará mucha sobrealimentación a bajas RPM y la curva de sobrealimentación aumentará linealmente con las RPM del motor.
Por otro lado, un sobrealimentador de desplazamiento positivo siempre mueve más aire del que el motor puede consumir, lo que significa que puede lograr una buena presión de sobrealimentación desde el ralentí, manteniéndose razonablemente constante con las RPM. La imagen de arriba ofrece una buena comparación de las diferencias en las curvas de sobrealimentación que se pueden esperar. La línea roja, más plana, corresponde a un sobrealimentador de doble tornillo, mientras que la línea verde corresponde a un sobrealimentador centrífugo.
¿Qué significa esto para tu pie derecho? Un sobrealimentador centrífugo produce muy buena potencia a altas revoluciones, mientras que un sobrealimentador de desplazamiento positivo produce buena potencia a bajas revoluciones. Debido a sus eficiencias relativas, si ambos tipos de sobrealimentador generaran la misma sobrealimentación, el motor equipado con el sobrealimentador centrífugo generaría más potencia.
Dado que un sobrealimentador de desplazamiento positivo proporciona una curva de sobrealimentación bastante plana, el efecto es multiplicar la curva de par normal del motor atmosférico. Es decir, la forma de la curva de par será muy similar, pero se obtendrá más par en todas partes. Es casi como instalar un motor más grande.
Debido a la forma en que un sobrealimentador centrífugo genera mayor impulso a medida que aumentan las RPM, este tipo de sobrealimentador tiende a magnificar aún más la curva de par a medida que aumentan las RPM. Como resultado, el motor parece querer seguir tirando hasta el límite de revoluciones.
Básicamente, tienes que elegir lo que quieres de tu motor: un monstruo de torque a bajas RPM capaz de freír los neumáticos con solo tocar el acelerador, o un motor con una respuesta más lineal que simplemente tira más fuerte cuanto más lo revolucionas.
Instalación
Una última consideración es el ajuste en el compartimento del motor. Los compartimentos del motor modernos son cada vez más reducidos, y encontrar suficiente espacio para cualquier tipo de supercargador puede ser un desafío. Un supercargador de desplazamiento positivo puede ofrecer algunas ventajas, especialmente en instalaciones V6 o V8, donde el supercargador suele encajar bien en el valle.
Puede ser difícil instalar un supercargador centrífugo, pero el lado positivo es que se puede montar de forma remota lejos del colector de admisión, lo que da un poco más de flexibilidad en su ubicación.
Aquí tienes un resumen de las opciones que tienes si estás pensando en sobrealimentar tu motor. No hay decisiones fáciles a la hora de modificar coches, y elegir el sobrealimentador adecuado no es la excepción. Al menos ahora deberías tener una comprensión sólida de las opciones y cómo afectarán los resultados que probablemente obtendrás. Si tienes alguna pregunta sobre los detalles de los sobrealimentadores, tu configuración o tus planes de sobrealimentación, pregúntala en nuestro foro exclusivo para miembros y haré todo lo posible por ayudarte.
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