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El turbocompresor eléctrico: La evolución de un sistema que queremos que llegue ya…

Pese a que no es una buena época para algunos miembros de la familia TDI lo cierto es que todo aquel que tiene uno, por norma general está contento o muy contento tanto en consumos como en prestaciones. Pues bien, tras la celebración, el año pasado del 25 aniversario de las siglas TDI, el regalo que nos hizo el grupo alemán era el de hablarnos de los sistemas con turbo eléctrico.

Sobre la base de un 3.0 TDI, la marca de los cuatro aros nos mostró su sistema biturbo, el cual contaba con un turbocompresor eléctrico adicional al turbocompresor movido por los gases de escape.

Como ya sabréis, los motores turbodiésel adquieren su característico tirón gracias a la presión del sistema de sobrealimentación que genera el turbocompresor cuya presión depende de los gases de escape.

El biturbo eléctrico elimina dicha dependencia, ya que su compresor eléctrico adicional permite establecer rápidamente la presión de sobrealimentación y permite alcanzar un elevado par motor incluso en regímenes bajos.

Además del clásico turbocompresor de gases de escape, el biturbo eléctrico dispone de un segundo turbocompresor dispuesto en serie. En lugar de la rueda de la turbina, este sistema integra un pequeño motor eléctrico que acelera la rueda del compresor.

El compresor eléctrico adicional completa el desarrollo de la curva de par por debajo del citado margen, y garantiza una respuesta rápida y una excelente elasticidad.

Dejando a un lado a Audi, los fabricantes de estos dispositivos, lo que impresiona de esta nueva tecnología aplicada a los motores diésel es el rápido despliegue de potencia, casi inmediato, incluso con regímenes bajos.

El suministro eléctrico lo obtiene de una red eléctrica independiente de 24V a 48 V con su propia batería y un módulo electrónico de potencia. Un transformador establece la conexión con la red de a bordo de 12 V.

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La nueva red secundaria de 24 o 48 V trae consigo grandes ventajas. Es capaz de suministrar más energía que la red de 12 V a los potentes consumidores eléctricos del futuro, como calefactores termoeléctricos, frenos traseros electromecánicos o grupos auxiliares del motor como bombas de aceite y agua. La mayor tensión implica a su vez corrientes más bajas; con ello pueden realizarse secciones de cable más pequeñas, con lo que se reduce el peso.

Aunque el primer turbocompresor eléctrico refrigerado por agua en el mundo válido tanto para motores diésel como para motores gasolina fue presentado en la conferencia anual de sobrealimentación Celebrada en la Universidad Técnica de Dresde en 2012. Pese a su prematura aparición, no fue hasta 12 meses más tarde cuando se puso a la venta la versión del sistema pero refrigerada por aire tras la cesión de la tecnología a Valeo.

Gracias a este sistema ahora tenemos los medios para producir los motores más limpios jamás fabricados. Además de esto, estas mecánicas entregará la potencia muy rápidamente y la combustión será óptima.

Pese a que la sobrealimentación eléctrica se está convirtiendo en una tecnología ya madura que ayudará a los fabricantes a reducir las emisiones y el consumo de combustible, esta no termina de aparecer.

Se trata de un sistema de rodamientos sellados que en teoría tienen “garantía de por vida”. En combinación con un compresor radial conectado a un rotor de ultra-baja inercia acelera el sistema en menos de medio segundo a 60,000 rpm, para proporcionar un impulso instantáneo y evitar así problemas de par y de humos.

El problema es que esta clase de compresores eléctricos han sido desarrollados para emplear al menos 24 voltios y eliminar el retraso transitorio del turbo, también conocido como turbo lag.

Para la próxima generación de sistemas de propulsión que actualmente están en fase de desarrollo, esta clase de sistemas ofrece la posibilidad de reducir sus emisiones de CO2 en un 10%.

La pregunta es, ¿Quién será el primer fabricante en implementarlo?

 

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