Eficiencia Adiabática (David Ayala)

Para poder entender las diferencias entre los sistemas de sobrealimentación hay que conocer primero el significado de la eficiencia adiabática. Se dice que un proceso es adiabático cuando, durante el mismo, no se produce ninguna variación de calor. Así, si medimos la temperatura del aire antes y después de ser sometido a un proceso y comprobamos que no hay variación alguna se dice que dicho proceso tiene una eficiencia adiabática de un 100%. En la sobrealimentación, el aire aspirado por el cilindro tiene diferente temperatura al que se encuentra en la atmósfera, es decir, su eficiencia adiabática es inferior al 100%. La variación de temperatura existente en el proceso puede entenderse mejor al comprobar los pasos que realiza el aire:

1º. El aire aspirado por la mecánica tiene una densidad que depende, entre otros factores, de la altitud y de la temperatura ambiente.
2º. Antes de llegar al sistema de sobrealimentación el aire puede ser previamente enfriado mediante el intercooler.
3º. Al pasar por el sistema de sobrealimentación el aire sufre un proceso de compresión.
4º. Debido a la compresión, el aire disminuye su densidad y aumenta su temperatura y su volumen.
5º. Las nuevas características implican menor entrada de aire al cilindro de la que sería posible a temperatura ambiente.

Fue precisamente la cuestión de la eficiencia adiabática la que llevó a la proliferación de los intercambiadores térmicos en los motores dotados de turbo. Al añadir un radiador que enfriara el aire antes de pasar por el sistema de sobrealimentación la eficiencia del sistema aumentaba porque la diferencia de temperatura entre el aire ambiente y el aire comprimido resultaba menor y, por tanto, mejoraba su eficiencia adiabática. Ahora bien, al obligar al aire a pasar por el intercambiador térmico se generan pérdidas de presión en la sobrealimentación, lo que va en detrimento de la potencia final. Aun así, el aire más frío a menor presión genera mayor potencia que un aire más caliente a mayor presión, precisamente porque la densidad del aire frío puede ser mayor que la del aire caliente independientemente de la presión. Como puede verse, un sistema de sobrealimentación que tenga mayor eficiencia adiabática (que implique menor aumento de temperatura) conseguirá mejores resultados porque permitirá una mayor entrada de aire en los cilindros, a la postre, objetivo final de la sobrealimentación.