¬ŅQu√© es una v√°lvula de alivio (Wastegate) y c√≥mo funciona en el turbocargador?

Una valvula de alivio o Wastegate es un dispositivo integrado en un turbocompresor que controla la presi√≥n de sobrealimentaci√≥n m√°xima permitida.  La v√°lvula de descarga es un componente en un turbocompresor que desv√≠a los gases de la turbina. La funci√≥n principal de la v√°lvula de descarga es regular la presi√≥n de sobrealimentaci√≥n √≥ptima en los sistemas de turbocompresor para proteger el turbocompresor y el motor. El desv√≠o de los gases de escape ajusta la velocidad de la turbina, que en sinton√≠a ajusta la velocidad de rotaci√≥n del compresor.

Es en esta etapa que la rueda de la turbina traduce la energ√≠a t√©rmica (energ√≠a potencial) del escape del motor en energ√≠a mec√°nica. Si el flujo de escape se desv√≠a de manera que no fluya a trav√©s de la rueda de la turbina de un turbocompresor, entonces su energ√≠a potencial no es convertida por la turbina. En pocas palabras, la reducci√≥n del flujo de escape a trav√©s de la turbina reduce y / o controla la presi√≥n de refuerzo. En una palabra,

Tipos de V√°lvulas de alivio

Hay dos tipos de alivios; interno y externo. Una compuerta de desechos interna est√° integrada en el conjunto de la carcasa de la turbina. Se instala una v√°lvula de descarga externa en el tubo ascendente de escape entre el colector de escape y la entrada de la carcasa de la turbina. En cualquier caso, se requiere un actuador para operar la v√°lvula de v√°lvula de descarga. Cuando se abre la v√°lvula, el flujo de escape se desv√≠a de su trayectoria normal a trav√©s de la rueda de la turbina y, en su lugar, sale directamente al tubo de escape.

En funci√≥n del modo de apertura, se distinguen dos variantes de v√°lvulas de descarga:

  • V√°lvula de descarga de tipo ¬ępush . En estas v√°lvulas de descarga, la apertura es accionada mediante un muelle. Este muelle, tarado a una determinada fuerza, aprieta el pist√≥n de la v√°lvula manteni√©ndola cerrada. Cuando la presi√≥n en la admisi√≥n vence la fuerza del muelle, se abre la v√°lvula para permitir la salida del aire comprimido.
  • V√°lvula de descarga de tipo ¬ępull¬Ľ.En las v√°lvulas de descarga de tipo jalar, la apertura es accionada por medio de una membrana en vez de por muelles. A diferencia de la versi√≥n tipo ‚Äúpush‚ÄĚ, estas v√°lvulas tienen la ventaja de que no necesitan regulaci√≥n ya que se adaptan autom√°ticamente a cualquier valor de presi√≥n. Se trata de un modelo m√°s sofisticado y m√°s caro que la opci√≥n tipo ‚Äúpush‚ÄĚ, que permite un funcionamiento m√°s optimizado y suave. Las v√°lvulas de descarga tipo ‚Äúpull‚ÄĚ aseguran la estanqueidad m√°xima al ralent√≠ y no sufren fugas bajo ning√ļn rango de presi√≥n de soplado del turbo. 

V√°lvula de descarga blow off

Como es la que expulsa el aire sobrante al exterior, . Tambi√©n suele llamarse v√°lvula de descarga atmosf√©rica, precisamente por lanzar al aire a presi√≥n a la atm√≥sfera. Este tipo de v√°lvulas es caracter√≠stica de los sonidos realizados al revolucionar el veh√≠culo

V√°lvula de descarga de bypass

Una v√°lvula de compresi√≥n bypass, tambi√©n llamada v√°lvula de recirculaci√≥n, no saca el aire sobrante fuera. En su caso lo env√≠a a la admisi√≥n, pero antes del turbo. Es decir, en la parte de donde el turbo saca el aire para luego presurizarlo y meterlo en el motor. Es importante que lo env√≠e a un lugar donde el caudal√≠metro pueda medir bien el aire que entra realmente. De lo contrario la mezcla de aire y combustible ser√° incorrecta.

Control de la V√°lvula de Alivio Wastegate

Uno de los m√©todos m√°s simples para controlar una v√°lvula de descarga es mediante la presi√≥n del m√ļltiple de admisi√≥n (presi√≥n absoluta del m√ļltiple o MAP). Una l√≠nea o manguera conecta el colector de admisi√≥n a un actuador de v√°lvula de descarga, que es esencialmente un diafragma mec√°nico y un dispositivo de resorte. El resorte dentro del actuador de la v√°lvula de descarga mantiene la v√°lvula en la posici√≥n cerrada. Al igual que la presi√≥n del colector de admisi√≥n (presi√≥n de refuerzo), tambi√©n lo hace la presi√≥n en el actuador de la v√°lvula de descarga, aplicando una fuerza al diafragma. Cuando la fuerza ejercida sobre el diafragma excede la fuerza del resorte, la v√°lvula de descarga comienza a abrirse. A medida que cae la presi√≥n de refuerzo, el resorte cierra la compuerta de desechos.

Una implementaci√≥n m√°s moderna del control de la v√°lvula de descarga es mediante un actuador el√©ctrico; Esto se est√° volviendo cada vez m√°s popular en motores turboalimentados. En lugar de depender de una presi√≥n m√ļltiple o una fuente de vac√≠o, estas compuertas de desag√ľe cuentan con un solenoide el√©ctrico que es controlado directamente por el PCM y ajusta la posici√≥n de la v√°lvula de compuerta de desag√ľe.

WASTEGATES Y TURBOCOMPRESORES DE GEOMETR√ćA VARIABLE (VGT)

Tradicionalmente (con excepciones), un turbocompresor de geometr√≠a variable (VGT) no requiere el uso de una valvula de alivio, ya que el impulso se controla perpetuamente por la posici√≥n de los √°labes en la carcasa de la turbina. El un VGT ajusta f√≠sicamente el tama√Īo efectivo de la carcasa de la turbina al aumentar o disminuir las presiones de los gases de escape que act√ļan sobre la rueda de la turbina. En lugar de desviar los gases de escape alrededor de la rueda de la turbina, un VGT simplemente abre las paletas, simulando un efecto similar al de una v√°lvula de descarga. 

A medida que se cierran las paletas, aumenta la energ√≠a de escape que act√ļa sobre la rueda de la turbina. Este rango de movimiento se utiliza para proporcionar una respuesta deseable del turbocompresor mientras se controlan las caracter√≠sticas de rendimiento y la presi√≥n de refuerzo m√°xima en todas las condiciones.

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