Diseño de la adaptación de un turbocompresor a un motor a carburador de cuatro cilindros (TOYOTA 4A-F) para aumentar la presión media efectiva en la ciudad de La Paz

Abstract

Debido a su principio de funcionamiento y a su accionamiento, el carburador constituye uno de los sistemas de alimentación más utilizados en vehículos a gasolina, utilizando pequeños circuitos y elementos en su interior, es capaz de pulverizar el combustible, mezclarlo con el aire, obteniendo una mezcla estequiométrica que optimiza el rendimiento del motor.

En la actualidad todavía circulan vehículos con el sistema de carburación, que en nuestras condiciones ambientales y geográficas pierden su eficiencia y contaminan el medio ambiente, por lo que en muchas ocasiones simplemente se trata de reducir la entrada de combustible al motor, pero este método no es el más factible porque se reduce la presión media efectiva y no se logra obtener las prestaciones indicadas por el fabricante.

Para revertir tal situación se puede recurrir a los turbocompresores que se utilizaban en máquinas de régimen constante y deelevada potencia como ser barcos, locomotoras, motores industriales, etc. En la era de la sobrealimentación, se empiezan a montar turbocompresores a vehículos de turismo, con el fin de obtener mayores rendimientos y prestaciones, además la crisis energética y la necesidad de reducir la contaminación en las ciudades, hace que los turbocompresores sean una solución a estos hechos.

Sin embargo, al no contar con algún sistema de compensación eficiente para alturas superiores a los 3000 m.s.n.m., el funcionamiento y la eficiencia del sistema de carburación se ven afectados, a mayor altitud existe reducción de la densidad del aire, por lo que se genera un desequilibrio en la relación aire-combustible, lo cual genera una combustión incompleta, reduciendo la presión media efectiva y la potencia del motor, además al tener mayor cantidad de combustible no quemado disminuirá la eficiencia del lubricante dentro del cilindro, logrando un desgaste prematuro del motor y gastos económicos imprevistos.

Bajo estas condiciones, en el presente trabajo se proyecta analizar el aumento de las presiones internas de un motor a carburador, tomando como base fundamental el diseño y el análisis termodinámico, para la adecuada selección de un turbocompresor, de tal forma aumentar la eficiencia de la combustión y elevar la presión media efectiva del motor, y con ello evitar un desgaste prematuro del mismo.