Turbocompressori

Turbocompressori e tecnica

 

In questa parte del sito vediamo di spiegare un po’ il funzionamento del sistema di sovralimentazione tramite turbina e compressore, magari non tutti sono espertissimi e sanno già come funziona il tutto.  

 

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Il turbocompressore, spesso abbreviato in turbo, è un organo meccanico il cui scopo è quello di sovralimentare un motore endotermico. Qua sopra vediamo uno spaccato di questo componente, che costituisce il metodo più diffuso per incrementare l’alimentazione dei motori, in particolare quelli di autotrazione. Il turbocompressore è installato sui collettori di scarico, esso è composto da una girante turbina che, all’interno di una struttura a “chiocciola” in ghisa, viene messa in rotazione dai gas di scarico (nella foto, parte in rosso), e da una girante compressore, generalmente in lega di magnesio, collegata alla turbina mediante un piccolo albero. All’interno di una struttura a “chiocciola” in leghe di titanio o alluminio, il compressore (nella foto in blu), trascinato in rotazione dalla turbina, comprime l’aria e la immette, quindi, nel collettore d’aspirazione, fornendo ai cilindri del motore un volume d’aria maggiore di quanta ne potrebbero aspirare. Si tratta di un complesso altamente efficiente in quanto utilizza l’energia residua dei gas di scarico per azionare la turbina e quindi il compressore.

In questo modo è possibile immettere nella camera di scoppio un maggior quantitativo di miscela aria/benzina, assicurando così maggiori prestazioni, espresse in potenza e accelerazione. Tuttavia proprio in virtù di tale potenza anche i gas di scarico sono costretti a uscire più velocemente, così anche il turbocompressore ruoterà più rapidamente conferendo una sempre maggiore potenza al propulsore. La girante normalmente supera i 180.000 giri/min. Il turbocompressore funziona particolarmente bene agli alti regimi di rotazione mentre fino ai 2000-3000 RPM rappresenta quasi sempre uno svantaggio per via dell’inerzia della girante che rallenta i gas di scarico (chiamato in gergo turbolag), anche se questa considerazione è valida soprattutto per sistemi turbo proporzionalmente grandi; mentre questo problema non si verifica con sistemi più piccoli i quali però hanno meno capacità sovralimentante. Nei motori ad alte prestazioni c’è quindi la tendenza a installare più turbocompressori di ridotte dimensioni anziché uno solo, i così chiamati Twin turbo.

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I turbo hanno anche necessità di due valvole per funzionare correttamente, la prima, indispensabile, è la Wastegate, è una valvola di sfogo, che si trova fra i collettori di scarico (quindi prima della turbina) e la parte dopo il turbo; serve a regolare la pressione del turbo, fa evacuare i gas di scarico in eccesso, che altrimenti aumentando in modo incontrollato, porterebbero alla distruzione del turbocompressore e del motore. Ce ne sono di due tipi, la prima è interna (come da foto sopra, si nota sia la valvola, integrata nella chiocciola di scarico, che l’attuatore pneumatico che la comanda), montata generalmente nei turbo di serie, la seconda è esterna (foto a fianco), di solito si usa per forti elaborazioni, dove la Wastegate di serie non basterebbe per la portata dei gas…

 

La seconda valvola quasi indispensabile è un By Pass, o Popoff, di seguito trovate 2 foto

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Questa valvola si trova sul condotto aria, prima della farfalla e dopo il compressore, si apre quando viene rilasciato il gas, tramite un tubetto collegato al collettore di aspirazione, serve per scaricare la pressione dal tubo, che vista l’inerzia della turbina, continuerebbe a comprimere aria nel condotto, evitando così sia di danneggiare sia la farfalla che il compressore; il fenomeno fisico si chiama colpo d’Ariete. La differenza fra le due valvole è che il By Pass va a rimandare l’aria nel cassoncino di aspirazione (filtro aria) in modo silenzioso, mentre la Popoff scarica l’aria in eccesso nell’atmosfera, riproducendo il famoso sbuffo delle vetture turbo…  

 

Tutte le nostre elaborazioni sono gestite da centraline completamente programmabili DTA, siamo installatori e concessionari di questo prodotto; quà sotto trovate il link al sito ufficiale. 

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