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Come funziona un turbocompressore?

Nello scorso articolo abbiamo visto su quali parametri si può intervenire per aumentare la potenza di un motore, ponendo particolare attenzione alla pressione Pi all’interno del cilindro che può essere aumentata utilizzando un turbocompressore.
Ma cos’è di preciso? Da quali parti è costituito?

Il turbocompressore è un dispositivo che consente di utilizzare l’energia dei gas di scarico (che altrimenti andrebbe sprecata) per migliorare le prestazioni del propulsore.
Il dispositivo, nella sua configurazione più semplice, è costituito da una turbina e un compressore calettati sullo stesso albero, da una valvola Wastegate e Blowoff e da un intercooler come mostrato nel seguente schema d’impianto:

By Kr7cmw0l – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=62022831
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Ma come funziona di preciso un turbocompressore? Ecco il procedimento per punti:

  1. I gas combusti in uscita dal cilindro sono raccolti dal collettore di scarico.
  2. Se la pressione è troppo alta, la valvola Wastegate si apre convogliando l’eccesso di aria verso i terminali di scarico. In questo modo la turbina opera sempre entro una pressione massima stabilita e non gira mai troppo velocemente.
  3. La turbina spinta dai gas di scarico inizia a ruotare, mettendo in rotazione anche l’albero.
  4. Il compressore, grazie alla rotazione conferitogli dall’albero, inizia a girare “pompando” così aria all’interno del collettore d’aspirazione
  5. In fase di rilascio dell’acceleratore può capitare che l’aria immessa nei collettori sia superiore rispetto a quella richiesta dal motore.
    In casi come questo la valvola Blowoff, detta anche Pop off, si apre convogliando l’aria in eccesso direttamente all’aspirazione a monte del compressore.
  6. L’intercooler raffredda l’aria che si è riscaldata a seguito della compressione. In questo modo al cilindro giunge aria ad elevata pressione in grado di migliorare le prestazioni del motore.

Il turbocompressore può essere montato sia a motori a benzina che diesel, ma su quest’ultimi trova una maggiore applicazione perché meglio si sposa con le loro peculiarità.
A proposito di diesel, nel prossimo articolo verranno spiegate i concetti che  stanno alla base del funzionamento di questo motore.

Fonte: motori.news

Doroteo Cremonesi

Doroteo Cremonesi

Affascinato dal progresso, dalla tecnologia e dall'energia, amante delle automobili

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