sobrealimentador de onda de presión

Un compresor de onda de presión (también conocido como rotor de onda ^{[ 1 ]} ) es un tipo de tecnología de sobrealimentación que aprovecha las ondas de presión producidas por los pulsos de gases de escape de un motor de combustión interna para comprimir el aire de admisión . Su uso en la industria automotriz no está muy extendido; el ejemplo más utilizado es el Comprex , desarrollado por Brown Boveri . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

Valmet Tractors de Finlandia fue uno de los primeros en usar el dispositivo cuando lo instaló en el motor 411CX que impulsaba su modelo 1203 de 1980. Aunque proporcionó un aumento útil en el rendimiento, se consideró demasiado caro para incorporarlo en modelos posteriores. ^{[ 5 ]} Una de las primeras instalaciones en un automóvil de pasajeros fue en el Rinspeed Topaz Comprex, un prototipo basado en el Volkswagen Golf exhibido en el Salón del Automóvil de Ginebra de 1982. ^{[ 6 ]} Ferrari probó un dispositivo de este tipo durante el desarrollo del coche de Fórmula Uno 126C . El sistema no se prestaba a una instalación tan ordenada como la configuración alternativa de doble turbocompresor, y el coche nunca compitió en esta forma. ^{[ 7 ]} Una aplicación más exitosa fue en el motor diésel de la serie RF que se encuentra en el Mazda 626 Capella de 1988 ; finalmente, 150.000 coches diésel Mazda fueron equipados con un supercargador Comprex. Otros usuarios incluyeron Peugeot , Opel y Mercedes-Benz .

El prototipo SmILE de Greenpeace utiliza un compresor de ondas de presión Hyprex desarrollado por la empresa suiza Wenko AG . ^{[ 4 ]} La NASA utiliza rotores de ondas en experimentos que buscan aumentar la eficiencia de las turbinas de gas . El rotor de ondas se coloca entre las secciones del compresor, la cámara de combustión y la turbina para extraer más energía del proceso de combustión. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

El proceso está controlado por un rotor cilíndrico accionado por el cigüeñal del motor mediante una correa o cadena. Las celdas individuales abren y cierran alternativamente las aberturas de entrada de gases de escape y aire fresco. Al alcanzar la abertura de entrada de gases de escape, estos, presurizados, entran en la celda y comprimen el aire fresco (escena 2 del diagrama). A medida que el rotor continúa girando y alcanza la abertura de entrada, el aire comprimido fluye hacia el motor (3). Antes de que los gases de escape puedan fluir, la abertura se cierra de nuevo y la columna de gases se refleja antes de entrar en el motor (4). Los gases de escape salen a alta velocidad, aspirando más aire hacia la celda siguiente, repitiendo el proceso (1).

El intercambio de energía en el compresor de onda de presión se produce a velocidad sónica, lo que resulta en una buena respuesta incluso a bajas revoluciones del motor, un inconveniente común de los motores turboalimentados. Combina las ventajas de la sobrealimentación mecánica y la de gases de escape, ofreciendo un par motor abundante a bajas revoluciones. ^{[ 10 ]}

El sistema Comprex tiene dos inconvenientes. Primero, los gases de escape se mezclan con el aire fresco necesario para la combustión, lo que provoca cierta recirculación de los gases quemados. Segundo, esta mezcla también eleva la temperatura de los gases de admisión. Ambos problemas son mucho menores en un motor diésel que en uno de gasolina, de ahí la rareza del Comprex en aplicaciones con motores de gasolina. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

Un sistema de control para optimizar el rendimiento fue patentado en 1986 por Hachiro Aoki para Diesel Kiki Co. Ltd., Tokio, Japón - Patente de Estados Unidos 4563997. ^{[ 13 ]}

• Carga por presión de pulso de escape
• Efecto de supercarga inercial
• Efecto Kadenacy
• Ferrari 126C

• Descripción técnica
• Página web de Wenko AG sobre el compresor de onda de presión.
• Diagrama de funcionamiento simplificado
• Artículo sobre el compresor de onda de presión