L'ARTE OSCURA DEL TURBOCOMPRESSORE. PARTE 1
Nell'ambito della nostra serie di motori a combustione interna, non potevamo non aggiungere un altro argomento. Certo, so che la serie è solo l'inizio, ma quello che dovevo fare era gettare le basi per una serie di articoli semplici e comprensibili in modo che chiunque, leggendo la serie, possa capire le basi della combustione interna e come parte finale voglio parlare di uno dei miei argomenti preferiti: il turbocompressore.
La maggior parte delle mie conoscenze deriva dai miei anni di esperienza nel turbocompressore e nella modifica di auto turbo. Ancora una volta, citerò il mio "maestro" A. Graham Bell e citerò uno dei libri che mi sono piaciuti di più o che ho visto dimostrarsi corretto: Forced Induction Performance Tuning A Practical Guide to Supercharging and Turbocharging.
I. Cos'è un turbocompressore?
Un turbocompressore o turbo in breve è un dispositivo meccanico collegato allo scarico del motore (in genere vicino all'inizio del collettore di scarico) che utilizza i gas di scarico generati dal motore per produrre aria pressurizzata. Come accennato nei nostri post precedenti, consideriamo la pressione atmosferica -101.325 Pa (1.013,25 hPa), che equivale a 1.013,25 millibar, 760 mm Hg, 29,9212 pollici Hg o 14,696 psi. L'unità atm è approssimativamente equivalente alla pressione atmosferica media a livello del mare sulla Terra; cioè, la pressione atmosferica terrestre al livello del mare è di circa 1 atm. Tutto ciò che è al di sotto di questo è considerato (vuoto falso) o pressione inferiore a quella atmosferica. Ciò significa che tutto ciò che supera la pressione atmosferica è considerato pressione "BOOST". Come dicevamo prima, i motori non sono altro che pompe ad aria: più aria e carburante entrano, più potenza esce. In questo senso, i turbocompressori creano un'arte oscura magica in cui prendono il sottoprodotto della combustione interna, quindi lo trasformano in più potenza.
II. Come funziona un turbo?
Non è complicato – devi avere i gas di scarico, che fanno girare l'"elica calda che è contenuta nella parte calda a causa dello scarico caldo del turbocompressore chiamato "Il lato caldo" – questi sono solitamente realizzati in ghisa e ospitano mezza elica. Questa elica è collegata a un'altra elica tramite un albero comune all'interno di una cartuccia e dall'altra parte - questa seconda elica è contenuta all'interno del "lato freddo" del turbo perché i gas di scarico accelerati caldi fanno girare il lato caldo e generano aria pressurizzata, quest'aria entra nell'aspirazione del motore e fondamentalmente forziamo più aria nel motore, Quando aggiungiamo più carburante, più scintille e tempi avanzati, abbiamo più potenza utilizzando un sottoprodotto. Questo fondamentalmente rende un motore a combustione interna molto più efficiente. Sul lato freddo del turbo c'è una presa d'aria non pressurizzata per aumentarne il potenziale, il lato caldo del turbo contiene un'apertura di scarico per scaricare i gas di scarico in eccesso perché a volte diventano troppo per il turbo da gestire. All'interno del lato caldo del turbo c'è un altro dispositivo (a volte è staccato dal turbo) chiamato wastegate, questa wastegate fa proprio quello che dice sull'etichetta: è una valvola a membrana che ha una soglia e dopo che la quantità di gas di scarico supera questa soglia apre un cancello per rilasciare il gas di scarico in eccesso nello scarico del veicolo direttamente o tramite un "tubo di scarico". Si tratta di un metodo di regolamentazione semplice. Ecco una rappresentazione visiva della situazione basata sulla parte di scarico e compressione del turbo: la ruota della turbina, gli alloggiamenti, la girante del compressore e l'albero:
Per gentile concessione di innovationdiscoveries.space.
III. Applicazione turbo.
Quando hai un turbocompressore nel veicolo di fabbrica, ha i suoi limiti nel tuo veicolo, deve sopravvivere a 200000 km e così via. Questa limitazione è definita dall'A/R del turbocompressore, che è una rappresentazione dell'area rispetto al raggio, che è un semplice calcolo di quanta aria il turbo può potenzialmente inserire nel tuo ICE, il raggio della girante del compressore sull'area dell'uscita dell'alloggiamento del compressore. Diciamo che il turbo in un'auto di serie è all'incirca limitato al 70% del suo potenziale, quando si costringe il turbo ad aumentare la pressione di sovralimentazione si otterrà più potenza ma il motore si inclinerà: hai bisogno di più carburante e più scintilla in un momento diverso. Quindi aumentare solo la pressione non sarà una buona soluzione perché la combustione magra (inferiore alla stechiometria) causerà un grande boom (non in senso positivo).
In uno dei nostri prossimi argomenti sui turbocompressori discuteremo l'idea dell'intercooler, i diversi metodi e idee. A presto e prova a divertirti al lavoro.
Alek
