Turbocompressore

Turbocompressore

Il turbocompressore fu inventato nel 1905 dallo svizzero Alfred Büchi. Da allora è stato costantemente sviluppato e nell’industria automobilistica moderna, spesso non si può nemmeno pensare che non ci sia. Il principio di funzionamento di un turbocompressore è così semplice come geniale. Egli prende l’energia che deriva dalla pressione o dal movimento dei gas di scarico con l’aiuto di una turbina che tramite un compressore immette aria nel motore e consente quindi una combustione più efficiente del carburante. Fondamentalmente, un turbocompressore è costituto solo da due alberi collegati da turbine a paletta o alate, uno dei quali funge da compressore. Il flusso di gas di scarico, che risulta dalla combustione del carburante, possiede una grande pressione e provoca una rotazione della turbina. La rotazione viene trasmessa attraverso un albero al compressore, che in seguito aspira l’aria da fuori e la schiaccia nel cilindro.

A causa di questo caricamento aggiuntivo non si crea una depressione nel sistema d’aspirazione, che normalmente è comune a regimi elevati e ruba potenza al motore. Esistono due tipi di turbocompressori. Per primo parliamo del turbocompressore con la cosiddetta sovralimentazione a pressione costante. Le turbine di questo compressore vengono solo mosse tramite la pressione del flusso dei gas di scarico, che viene prima raccolto in un contenitore finché si è creata una pressione sufficientemente alta. Nella sovralimentazione ad impulsi viene usato l’impulso di movimento dei gas di scarico. Il flusso dei gas di scarico arriva direttamente nella turbina tramite un tubo dei gas di scarico il più piccolo possibile mettendola in movimento. I turbocompressori moderni raggiungono un regime fino a 300.000 giri al minuto, ed esigono requisiti tecnici estremi di costruzione e raffreddamento. Un cuscinetto a strisciamento idrodinamico, che permette un film continuo di olio per minimizzare l’attrito dell’albero nel turbocompressore, è il requisito per regimi così elevati. Inoltre nei turbocompressori attuali sono utilizzati degli elementi in ceramica, che rendono il turbocompressore più robusto.

Il vantaggio principale del turbocompressore è l’incremento di potenza e coppia motrice che si ottiene con la stessa dimensione di motore. Di conseguenza, anche il consumo di carburante notevolmente ridotto. Lo svantaggio principale è l’aumento della temperatura indotta negli elementi del motore, per cui è richiesto un sistema di raffreddamento più elaborato. Nei vecchi motori turbo, c’è anche il problema del cosiddetto “ritardo del turbo“, che a bassi regimi non può produrre un’alta pressione sufficiente e quindi deve far conto di un degrado nelle prestazioni.

 

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