motor vw 1.4 tsi 170 cv

1.4 TURBO + KOMPRESSOR... UN MONSTRUO.


El uso del turbocompresor en los motores de gasolina tiene el inconveniente de que a bajas r.p.m. apenas aporta sobrealimentación. Se necesita de un sistema que sirva tanto para bajas como para altas r.p.m.. El uso de unidades de turbocompresor con geometría variable (VTG), no sirve para motores de gasolina, ya que la temperatura de los gases de escape de los motores de gasolina es tan alta que deteriora los materiales que forman el mecanismo de la geometría variable. Así que el uso de este tipo de turbocompresor esta descartado. La otra solución era utilizar una unidad de turbocompresor de tamaño reducido, con este se consigue que se empiece la sobrealimentación desde bajas r.p.m. del motor. Pero tiene el inconveniente de que altas r.p.m. no sobrealimenta lo suficiente.
Por las razones anteriores el uso de un turbocompresor no es suficiente, si se quiere conseguir una potenciación del motor tanto a bajas r.p.m. como a altas. Una solución que se ha venido estudiando desde hace tiempo es el uso de dos sobrealimentadores colocados uno detrás el otro.

El sistema biturbo de turbos hermanados o escalonados fue desarrollado por los ingenieros resultantes del departamento deportivo de la marca de automóviles Opel OPC (Opel Performance Center). Basta con considerar las presiones efectivas alcanzados para darse cuenta del enorme potencial del motor equipado con dos turbos escalonados. Mientras que las versiones Diesel sobrealimentadas clásicas funcionan a presiones incluidas entre 1,7 y 1,9 bares, el motor de 1,9 L de dos tubos escalonados llega a presiones efectivas de 2,6 bares. Esta presión tiene una influencia directa sobre la potencia del motor: cuanto más alta es la cifra mayor es la potencia desarrollada por el motor. Para que se pueda utilizar la técnica de los turbos escalonados, es necesario que el bloque motor sea especialmente robusto y que pueda resistir presiones enormes, incluso después de un fuerte kilometraje.

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Ahora ha sido otra marca de automóviles la que se ha arriesgado y apostado por la tecnología novedosa que combina la acción de un turbocompresor y un compresor volumétrico de alta velocidad y conexión/desconexión automática. La combinación de un turbocompresor y un compresor volumétrico, desarrolla el mismo par motor que una mecánica de aspiración de mayor cilindrada, obteniendo al tiempo unos valores de consumo más bajos, de alrededor de un 20 por ciento menos de combustible. El motor TSi de 1.4 litros desarrollado por Volkswagen entrega una potencia específica de 121 CV por litro, lo que supone un valor no igualado en un motor de cuatro cilindros con tan baja cilindrada total producido en serie.
Con el nuevo motor TSI de 1.4 litros y 170 CV, Volkswagen ha dado un paso adelante en el desarrollo lógico de su tecnología FSI (inyección directa de gasolina).





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La idea fundamental del desarrollo de los motores TSi es la utilización de un compresor volumétrico para generar potencia a bajas revoluciones y un turbocompresor para generar potencia a altas.
El compresor cuyo funcionamiento esta basado en el principio Roots, una característica de este tipo de compresores es su capacidad para mantener el giro cuando se produce un cambio de marchas. El compresor es accionado mecánicamente por el cigüeñal del motor mediante una correa que mueve entre otros dispositivos, la bomba de agua, que forma conjunto con el embrague magnético que conecta o desconecta la transmisión de movimiento al compresor.
El turbocompresor es una unidad estándar como las utilizadas en otras mecánicas, con su válvula de descarga (wastegate) para controlar su velocidad.
El compresor y el turbocompresor están conectados en serie, una mariposa de regulación distribuye el aire de admisión entre el turbocompresor o el compresor según los parámetros de funcionamiento. La mariposa de regulación se abre cuando el turbocompresor está funcionando solo. En este caso, el aire sigue el camino habitual de los motores turbo convencionales, a través del intercooler frontal y la válvula de mariposa hacia el colector de admisión. rendimiento.
El compresor actúa desde ralentí y deja de actuar al llegar a 3.500 rpm. El turbo entra a 2.400 rpm y a partir de las 3.500 rpm actúa ya completamente sólo hasta el corte de inyección.




La presión de sobrealimentación máxima del TSI es de aproximadamente 2.5 bar a 1.500 r.p.m., con el turbocompresor y el compresor mecánico funcionando con el mismo índice de presión (alrededor de 1,53). En este caso, un motor con sólo el turbocompresor de escape hubiera alcanzado un índice de presión de 1,3 bar. La respuesta más rápida del turbocompresor permite al compresor despresurizarse antes mediante la apertura de la válvula bypass. Esto significa que la operación del compresor se limita a un margen de regímenes de giro con índices de presión predominantemente bajos y, por lo tanto, un consumo de potencia bajo. En consecuencia, la desventaja del sistema de compresor mecánico en términos de consumo se puede limitar.
El compresor sólo se necesita para generar la presión de sobrealimentación requerida en la gama de velocidades del motor hasta 2.400 r.p.m.. El turbocompresor sin embargo está diseñado para una eficacia óptima en la gama alta de revoluciones y proporciona una presión de sobrealimentación adecuada incluso en la gama media. En las gamas medias de revoluciones si aumenta mucho la carga en el motor , el compresor se conecta para permitir un aumento espontáneo en la presión de sobrealimentación. La manera como estos dos sistemas se complementan entre sí supone que no existe ningún retraso del turbo. El compresor deja de ser necesario por encima de una velocidad del motor de 3.500 r.p.m. como máximo, ya que el turbocompresor puede proporcionar la presión de sobrealimentación necesaria incluso dinámicamente, durante la transición desde la marcha suave hasta el funcionamiento a plena carga.
El compresor, cuya relación de giro respecto al cigüeñal es de 5/1, entrega una presión de sobrealimentación de 1,8 bar justo por encima del régimen de ralentí.





El motor que combina el funcionamiento de un compresor y un turbocompresor es el anteriormente utilizado y llamado FSi, tiene una cilindrada de 1.4 L y se trata de una unidad de cuatro cilindros y dieciséis válvulas, una distancia entre cilindros de 82 mm, un diámetro de 76,5 mm y una carrera de 75,6 mm.. El objetivo en el desarrollo del motor TSI se centraba en el diseño de un nuevo bloque de fundición gris de alta resistencia, capaz de soportar elevadas presiones, de hasta 21,7 bares durante largos períodos de tiempo. A diferencia del FSi, la tecnología de inyección se modifico utilizando una válvula de inyección de alta presión de seis orificios (se emplea por primera vez en el motor 1.4 TSi). El inyector, al igual que en los motores FSI atmosféricos, está situado en la cámara de combustión. La cantidad de combustible que se va a inyectar entre la velocidad de motor al ralentí y la potencia de 90 kw por litro requiere una amplia variabilidad en el flujo de combustible a través de los inyectores, siempre que haya un tiempo suficiente de preparación de la mezcla tras completarse la inyección en condiciones de plena carga, por una parte, y una velocidad de motor al ralentí con volúmenes de inyección bajos. La presión de inyección máxima se incrementó hasta 150 bares con el fin de obtener esta amplia gama de flujo transversal. Asimismo, la tecnología TSI hizo posible lograr una relación de compresión de 10:1, una cifra alta en motores sobrealimentados ya que anteriormente los motores que utilizaban turbos, difícilmente superaban relaciones de compresión superior a 8,5:1.