Permítanme comenzar con un excelente libro sobre el tema: Corky Bell’s Maximum Boost . Hay un buen tratamiento de los fundamentos del funcionamiento del turbocompresor, además de algunas aplicaciones antiguas y esotéricas que siguen siendo interesantes. Por ejemplo, encuentro que la discusión sobre la turboalimentación de diferentes tipos de carburador es de interés intelectual, si no práctico.
Para resumir los puntos señalados en su pregunta, he aquí algunos de los principales aspectos del motor turboalimentado que son de interés:
El flujo de aire : recuerda que un motor de combustión interna es efectivamente una bomba de aire. Si hablamos de un motor que funciona “bajo carga”, podemos suponer que ha abierto el acelerador. Por ejemplo, al rodar cuesta abajo, no es necesario pisar el acelerador, por lo que todo el recorrido de admisión a escape está bombeando una masa de aire menor. Sin embargo, al conducir cuesta arriba tendrás que abrir el acelerador (dar gas), añadiendo aire a la admisión. Esto hace que el ordenador del motor añada combustible a la mezcla. La mezcla de combustible y aire se quema para producir energía. El escape de esta combustión procede entonces a …
La turbina : es una parte que se parece a la parte delantera de un motor a reacción que se encuentra en el recorrido de los gases de escape. La turbina se encuentra en un extremo de un eje que gira. En el otro lado está el compresor. Esta es la parte que realmente hace el impulso en el lado de admisión del motor. Cuanto más gas de escape pasa por la turbina, más quiere girar y hacer el impulso en el lado del compresor. Sin embargo, también hay …
La puerta de escape: es una válvula que también se encuentra en el recorrido de los gases de escape. Proporciona un atajo para el escape si el motor no necesita realmente el impulso en este momento. Esto puede ser utilizado para el control de impulso máximo (demasiado impulso puede destruir físicamente su motor). Puede ser una válvula de muelle puramente mecánica que se mantiene cerrada hasta una cierta presión positiva en el camino de admisión y luego se abre progresivamente a medida que aumenta el impulso. También puede estar bajo el control directo del ordenador del motor. Por ejemplo, mi coche (en el ajuste de stock) era muy molesto en su negativa a permanecer en el pico de impulso en tercera velocidad. También se negaba a aumentar la potencia más allá de un cierto punto con el acelerador parcial. El ordenador del motor estaba diciendo efectivamente “no, eso es suficiente diversión por ahora”.
Por ejemplo, si estoy rodando cuesta abajo en marcha con el pie fuera del gas, el acelerador está cerrado. No hay suficiente masa de aire pasando por el camino de admisión a escape para hacer girar el turbo, con válvula de descarga o sin ella.
Sin embargo, la escena cambia al pie de la colina al subir la siguiente subida. Tengo que abrir el acelerador para subir la cuesta. Si estoy en una marcha baja, las RPM serán más altas, la energía de los gases de escape será más alta y la turbina girará a tope. Sin embargo, como necesitaría una aceleración parcial en una marcha inferior para obtener la misma aceleración, mi ordenador de motor podría vetar la sobrealimentación más allá de cierto punto, abriendo la válvula de descarga.
Si estoy en una marcha alta, las RPM serán más bajas y tendré que abrir el acelerador a fondo para subir la cuesta. Sin embargo, el volumen y la velocidad de los gases de escape serán bajos y es posible que no tenga suficiente energía para que el turbo haga alguna presión positiva significativa (por ejemplo, alrededor de 40 mph en quinta en mi coche). Aunque me gustaría mucho hacer boost en esta situación, no podré hacerlo.