Compresores de aire para CAMIONES

Tarea de compresores en el motor

En todos los motores de combustión interna se quema combustible. Para ello, la cámara de combustión necesita oxígeno, que en los motores atmosféricos se aspira a través de una presión negativa en el cilindro. Además, se puede aumentar el rendimiento del motor mediante la turboalimentación. Para ello se utilizan turbocompresores o compresores.

• Turbocompresores: Funcionan con dos impulsores, uno accionado por el flujo de gases de escape y otro que introduce aire en el motor, aunque sólo correctamente cuando el motor funciona bien y produce muchos gases de escape. Existe un retraso llamado turbo lag, en el que hay poca potencia disponible a bajas revoluciones.
• Compresores mecánicos: Son accionados directamente por el cigüeñal mediante una correa, generando presión también a regímenes bajos, pero con aumento del consumo de combustible.
• Compresores eléctricos: Funcionan con un minimotor eléctrico que acciona la rueda del compresor, evitando el retraso del turbo y mejorando la potencia en bajas revoluciones. Esta tecnología reduce emisiones y consumo hasta en un 10%.

¿Cómo funciona un compresor de aire comprimido?

Un compresor de aire funciona según el principio de desplazamiento, donde los gases se presurizan por acción mecánica. El volumen de aspiración inicial (V1) con presión p1 se comprime en un volumen más pequeño (V2) con una presión más alta (p2). Existen tres tipos principales:

Compresor de pistón

Se utilizan habitualmente para compresión en vehículos. Un pistón que se mueve en un cilindro aspira, comprime y expulsa el gas. Las válvulas de entrada y salida son de placa de accionamiento automático. También existen diseños rotativos, donde el espacio de trabajo está entre una carcasa y uno o más desplazadores que giran o se mueven en trayectoria circular.

Turbocompresor

Funcionan según la mecánica de fluidos, siendo los compresores centrífugos y axiales los más comunes. Una turbina impulsada por los gases de escape mueve el compresor. En compresores axiales el gas fluye paralelo al eje, mientras que en los centrífugos el gas se desvía radialmente hacia el exterior.

Compresor de tornillo

Dos rotores paralelos acoplados mecánicamente cierran el paso en su línea de contacto. Las aberturas de entrada y salida se sitúan en los extremos, evitando flujo de retorno. Existen además otros diseños como compresores de pistón laberíntico, iónicos, de paletas y rotativos.

Diferenciación de compresores de aire

Se distinguen dos tipos principales:

• Turbocompresores: Altos caudales de aire comprimido con bajas presiones finales.
• Compresores de desplazamiento: Bajos caudales con altas presiones finales, como los compresores de tornillo de doble eje, caracterizados por diseño sencillo y funcionamiento suave.

Además, se clasifican según el tipo de lubricación:

• Compresores lubricados con aceite
• Compresores sin aceite

Y en refrigeración, según el tipo de carcasa:

• Totalmente herméticos: Motor y compresor en carcasa sellada en contacto con el refrigerante.
• Semiherméticos: Motor unido a la carcasa del compresor.
• Abiertos: Accionamiento mediante correas, engranajes o caja de cambios.

Etiquetado de compresores de aire

Se especifica habitualmente:

• Volumen de suministro: Aire suministrado por unidad de tiempo (m³/min o litros/min).
• Presión de funcionamiento: Sobrepresión alcanzable del aire comprimido.
• Relación de presión: Relación entre presión final y presión de aspiración.
• Relación de caudal: Relación entre caudal suministrado y caudal teórico posible.

Para comparar compresores se recomienda usar el caudal volumétrico estándar, considerando condiciones estándar de temperatura, presión y humedad.

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