COMPRESOR - Definición - Significado

Aparato cuya misión consiste en elevar la presión de un gas. La aplicación más interesante de un compresor en el sector de la automoción la constituye la sobrealimentación, que es un sistema para conseguir una potencia específica más elevada. El compresor, generalmente dispuesto después del carburador, comprime la mezcla en el interior del cilindro a una presión superior a la atmosférica. Esto significa que el motor es alimentado con una cantidad de fluido activo (mezcla de aire y carburante) superior a la que el motor aspiraría, con la acción succio-nadora normal de los pistones.

Inicialmente la sobrealimentación se utilizó en los motores de aviación, en un principio para compensar el enrarecimiento del aire a grandes altitudes, y luego para aumentar la potencia a paridad de cilindrada y, por tanto, el peso. El ejemplo ha sido seguido por los fabricantes de automóviles de tipo deportivo.

La magnitud de la sobrealimentación está limitada en la práctica por el peligro de la detonación y por los esfuerzos mecánicos y térmicos que deben soportar los principales elementos del motor. Por lo que concierne a la detonación se remediaba al principio adoptando como productos carburantes mezclas diversas de metanol y gasolinas con aditivos antidetonantes.

En los años treinta, los coches de competición más famosos estaban provistos de compresor: entre ellos cabe citar el Bugatti 51 de 1931 (2,3 1, 160 CV), el Alfa Romeo P3 de 1932 (2,6 1, 200 CV), el Maserati 3000 8 CM de 1933 (200 C V), el Alfa Romeo 158 de 1938 (1,5 1, 195 CV). Incluso después de la segunda guerra mundial la mayor parte de los coches de competición adoptaban el compresor, favorecido por la Fórmula de categoría que oponía los motores de 1.500 ce, dotados de compresor, a los motores de aspiración de hasta 4.500 ce.

En 1954, la nueva Fórmula (2.000 ce de aspiración, 750 ce con compresor) colocaba los motores sobrealimentados en desventaja y ello provocó su desaparición.

En los años setenta, el compresor ha vuelto por sus fueros en forma de turbocompresor, para coches de competición de las Fórmulas Can-Am e Indianápolis, y también para coches de serie, en los que la detonación se evita con la oportuna puesta a punto de la inyección.

Los compresores para la sobrealimentación de los motores automovilísticos pueden ser centrífugos o volumétricos. Entre los primeros que fueron usados se halla el compresor volumétrico tipo Roots, cuyo tipo más sencillo está compuesto por 2 rotores de 2 alabes, con sección parecida a la de un ocho, unidos a 2 engranajes que giran a la misma velocidad pero en sentido opuesto.

La máxima velocidad periférica de los rotores es de unos 65 m/s, mientras que la máxima presión que se puede alcanzar, mediante un buen rendimiento adiabático, es de alrededor de 1,7 kg/cm2. Para obtener presiones mayores se han usado 2 compresores en serie, alcanzándose presiones de alimentación de unas 3 atm.

Los compresores Roots tienen buen rendimiento mecánico sin exigir una lubricación especial, buen rendimiento volumétrico y aseguran un caudal bastante independiente de la presión. Los compresores Roots están accionados generalmente por una transmisión de engranajes o más raramente mediante correa, y extraen del motor la potencia necesaria para su funcionamiento.

En los motores modernos se adoptan en lugar de los Roots los turbocompresores, que para la sobrealimentación pueden recuperar el calor que normalmente se pierde en la atmósfera con los gases de escape; el trabajo de compresión se consigue prácticamente de forma gratuita.

Los turbocompresores están constituidos esencialmente por una turbina axil o centrípeta y por un compresor centrífugo montados sobre el mismo árbol.

Los gases presentes en el colector de escape poseen una leve presión residual y una notable temperatura, y expandiéndose en la turbina ceden energía que pone en rotación las paletas. A su vez, el compresor transforma la energía cinética en energía de presión del aire contenido en el colector de admisión.

El régimen de rotación varía según las condiciones de funcionamiento del motor, alcanzando incluso 90.000 rpm; a causa de tales velocidades, o de las temperaturas de funcionamiento, se pone especial cuidado al proyectar los cojinetes y su lubricación.

La presión de impulsión suele mantenerse generalmente en 1-1,5 atm, mientras que para valores mayores hay que enfriar el aire comprimido interponiendo un cambiador de calor.

Otro sistema de turbocompresor de mayor rendimiento, pero de más difícil aplicación en el campo automovilístico, es el denominado de impulsos.

En él se colocan una o más turbinas en la proximidad inmediata de los conductos de escape, de forma que reciben directamente las ondas de presión de los gases, todavía no amortiguados por las pérdidas de carga de los colectores. El rendimiento se mejora con una temperatura más elevada.

Usando carburantes especiales, con el turbocompresor se obtienen potencias específicas de unos 350 CV/1 (Offenhauser, Indianápolis, con sobrealimentación u 2,88 atm, unos 900 CV).

En el campo de los coches de turismo, el turbocompresor permite obtener fácilmente potencias específicas elevadas, con reducidos consumos relativos.

En 1973, la BMW y la Porsche presentaron algunos coches sobrealimentados con potencias específicas de unos 85 CV/1; también la Ford presentó una versión con turbocompresor del motor 6V, 3.000 ce, elevando la potencia de 138 CV en la versión de aspiración a más de 200 CV.

Otras aplicaciones de los compresores, en el sector automovilístico, son los de aire para servofrenos de los vehículos industriales y el compresor del grupo frigorífico en las instalaciones de acondicionamiento. Estos compresores son generalmente volumétricos de tipo alternativo.