Attualmente, i costruttori di veicoli sono costretti a immettere sul mercato veicoli potenti, con prestazioni elevate e con una risposta e capacità di reazione molto elevate, soddisfacendo così le esigenze dei conducenti.
I veicoli odierni incorporano propulsori altamente avanzati. Entrambi motori diesel alimentati veicoli e veicoli a benzina incorporano compressori o turbocompressori.
In alcuni paesi, le tasse sulle auto dipendono dalla cilindrata del motore , ovvero un motore turbo ha bisogno di meno cilindrata per sviluppare la sua potenza massima, quindi pagherà meno tasse di un altro veicolo non turbo che deve raggiungere la sua potenza massima una cilindrata maggiore.
Come funziona un turbo?
Il funzionamento del turbo è molto semplice e per svolgere la sua funzione incorpora due turbine collegate da un albero rotante entrambe alla stessa velocità . Con più aria che entra nei cilindri del motore, il motore funzionerà in modo più efficiente, aumentando la potenza e riducendo il consumo di carburante e le emissioni di gas inquinanti.
Il turbo è installato nel sistema di scarico del motore, tra il collettore di scarico e il tubo di scappamento. In pratica, il turbo è un dispositivo altamente sofisticato, che è alimentato dai gas di scarico che escono dal motore e fanno ruotare le turbine integrate (aspirazione e scarico). Queste turbine sono collegate da un albero e più ruota la turbina di scarico, più ruoterà la turbina di aspirazione, avente un diametro diverso che le permette di raggiungere più giri di rotazione.
L’aria che viene aspirata dalla turbina di aspirazione entra a bassa pressione e ad alta velocità , e per il modo di canalizzare il turbo (comunemente chiamato Caracola) si ha una diminuzione della velocità dell’aria e un aumento della pressione, provocando il riempimento dei cilindri è completo. L’aria entra a temperatura ambiente ed esce dalla turbina di aspirazione a circa 200ºC , con la quale la densità diminuisce e si perde potenza, dovendo il veicolo incorporare uno scambiatore di calore per abbassare la temperatura.
Quali sono i componenti del turbocompressore?
Turbina
È il componente principale che utilizza i gas di scarico per il suo funzionamento e rotazione . Questi fanno girare la turbina e aumentano anche l’aspirazione dell’aria che entra nei cilindri attraverso il circuito di aspirazione. La turbina può essere formata da palette a geometria variabile che possono essere orientate per ottenere il miglior riempimento dei cilindri ai bassi giri o aumentare il flusso agli alti giri.
Albero coassiale
È responsabile del collegamento di entrambe le turbine (scarico e aspirazione) . Ruota su alcune boccole che devono essere molto ben lubrificate in modo che l’usura sia minima ed eviti gravi danni. Per questo motivo, utilizzare olio motore di buona qualità e mantenerlo in tempo utile.
Compressore o anche chiamato conchiglia
La rotazione della turbina spinge l’aria, fungendo da ventilatore, verso l’interno del compressore , che ne aumenta la velocità al passaggio attraverso il restringimento del condotto che forma il compressore. Quando ciò accade, l’aria passa al collettore di aspirazione venendo condotta ai cilindri attraverso di esso.
Valvola di scarico
Chiamato anche Waste-gate, è la parte più importante del turbocompressore . La sua missione è regolare l’eccessiva pressione dei gas per evitare danni al motore, regolando l’uscita dei gas di scarico dal turbo verso la linea del tubo di scarico.
Valvola di sfogo
La cosiddetta Dump Valve ha la missione di allungare la vita utile della turbina del turbocompressore , evitando la saturazione dei condotti dovuta alla forte inerzia generata dal turbo.
Intercooler o scambiatore di calore
Quando l’aria compressa aumenta la sua temperatura e occupa più volume a parità di ossigeno, essendo necessario raffreddare detta aria con un sistema chiamato Intercooler in cui viene scambiato calore.
Questo scambio può essere effettuato per mezzo di acqua o aria, ottenendo così che più ossigeno venga introdotto nello stesso spazio , ottenendo maggiori prestazioni del motore. L’evoluzione del turbocompressore è tale che il nuovo turbocompressore elettrico dovrebbe essere sul mercato nel 2021.
