La sobrealimentación es una tecnología que utiliza los gases de escape de un motor de combustión interna para accionar un compresor de aire. Su función principal en los automóviles es aumentar el volumen de aire que ingresa al motor, incrementando así la potencia y el par motor y mejorando la respuesta del vehículo. Sin embargo, tras la sobrealimentación, tanto la presión como la temperatura dentro del motor aumentan significativamente; por consiguiente, los avances en los materiales son cruciales para la implementación de esta tecnología en los motores.

Resistencia a altas temperaturas

El gas en un turbocompresor genera altas temperaturas debido a la compresión y la intensa fricción; incluso después del enfriamiento, la temperatura del gas generalmente supera los 100 °C. Por consiguiente, los materiales utilizados para las mangueras en los sistemas de turbocompresor deben ser capaces de soportar altas temperaturas. El caucho natural común, el caucho de estireno-butadieno (SBR) y el caucho de polibutadieno (BR) no cumplen con los requisitos para su uso en condiciones de alta temperatura; por lo tanto, se deben emplear materiales de caucho especializados resistentes a altas temperaturas. A medida que la presión del turbocompresor continúa aumentando, la temperatura del gas que pasa por las mangueras también aumenta. Si la presión alcanza los 3,5 × 10⁵ Pa, la temperatura del gas que pasa por las mangueras puede superar los 250 °C, y existen muy pocos tipos de caucho capaces de soportar temperaturas tan elevadas.

Resistencia al aceite

El gas que circula por las mangueras de un sistema de turbocompresión suele estar contaminado con vapores de aceite; por lo tanto, las mangueras deben tener cierta resistencia al aceite, especialmente a los vapores de aceite a alta temperatura. Algunos cauchos con buena resistencia a altas temperaturas (como el caucho de silicona) tienen poca resistencia al aceite, por lo que se debe añadir un revestimiento interior a la pared interna de la manguera de caucho de silicona para evitar la corrosión causada por los vapores de aceite.

Fortaleza

Los sistemas de turbocompresión no solo están sometidos a altas temperaturas, sino también a una presión considerable; en particular, la presión en las secciones de alta temperatura de las tuberías es relativamente elevada. Si bien en estos sistemas se suelen utilizar mangueras reforzadas (donde la capa de refuerzo constituye el componente principal que soporta la presión), el caucho en sí mismo debe poseer una resistencia adecuada para aumentar la resistencia general de la manguera. Además, para cumplir con los requisitos del proceso de fabricación y montaje, el caucho debe presentar una alta resistencia a la tracción y al desgarro.

Conjunto de compresión

Generalmente, las mangueras del turbocompresor se conectan a tuberías metálicas mediante abrazaderas para formar un sistema de tuberías. A altas temperaturas, el caucho debe tener buena resistencia a la deformación; de lo contrario, una compresión excesiva puede provocar que las abrazaderas se aflojen y la manguera se suelte, lo que podría ocasionar un incidente de seguridad.

Resistencia al frío

Aunque las mangueras funcionan en un entorno de alta temperatura una vez que el motor arranca, quedan expuestas al aire frío cuando se apaga. Al arrancar el motor en invierno, en regiones frías, las mangueras de goma vibran a bajas temperaturas. Si la goma tiene poca resistencia a bajas temperaturas, las mangueras pueden endurecerse y volverse quebradizas, lo que provoca problemas como roturas, desprendimiento y pérdida de su capacidad de amortiguación de vibraciones.

Fuerza de adhesión

La capa de caucho de una manguera debe mantener una buena adherencia a la capa de refuerzo y al revestimiento interior en condiciones extremas como frío, calor y exposición a aceite y gas, y debe poseer una fuerza de adhesión suficiente para evitar la delaminación. La fuerza de adhesión depende de las propiedades del caucho y de su formulación, y también está estrechamente relacionada con la impregnación y el pretratamiento de la capa de refuerzo, la elección del adhesivo y el proceso de unión; por lo tanto, todos estos factores deben considerarse detenidamente.

Dureza

El caucho debe tener la dureza adecuada. Si la dureza es demasiado alta, la manguera será demasiado rígida para amortiguar eficazmente las vibraciones, será difícil de instalar y propensa a aflojarse; si la dureza es demasiado baja, no se puede garantizar la resistencia suficiente.