La turbina, insieme al compressore, è uno dei componenti fondamentali per garantire efficienza nelle prestazioni del motore.
Un turbocompressore lavora per aumentare la quantità di aria nel motore, massimizzando le effettive prestazioni del motore. La turbina reagisce ai gas di scarico caldi e funziona mentre il compressore aspira aria e la comprime.
Turbina auto funzionamento
Il funzionamento della turbina è chiaramente correlato al funzionamento del turbocompressore. Affinché un motore funzioni in modo ottimale, deve avere la corretta miscela di carburante e aria. Va da sé che maggiore è il consumo di carburante, migliori sono le prestazioni del motore stesso. Per questo motivo, sia il consumo di carburante che il volume dell’aria aspirata devono essere aumentati proporzionalmente.
Il compressore è la parte che aumenta la pressione dell’aria aspirata e dirige il getto nella camera di combustione. E qui entra in gioco la funzione della turbina. Per ottenere ciò, infatti, è importante disporre di una certa quantità di energia che la turbina possa estrarre dai gas di scarico e rendere disponibile. Se la turbina può funzionare a velocità elevate, fa meno lavoro per pompare l’aria perché la portata aumenta in funzione della velocità di rotazione stessa.
Non solo, ma tutto questo si risolve in termini di prestazioni del turbocompressore. C’è infatti una risposta iniziale più lenta del motore, definita con il termine turbo lag, seguita da un notevole aumento delle prestazioni. Pertanto, un piccolo fattore di rotazione crea una spinta dei gas di scarico che impedisce alla turbina di ruotare a una certa velocità. Al contrario, un aumento di potenza attiva una vera esplosione di energia.
Tuttavia, una cosa a cui dovresti stare attento è aderire ai limiti. In caso contrario, si rischiano gravi danni al motore e problemi di detonazione. Proprio per evitare che si verifichino problemi simili, vengono utilizzate valvole speciali, come le valvole wastegate, che aiutano effettivamente a regolare la compressione. Il ruolo di questa valvola è quello di ridurre o eliminare completamente il gas in eccesso in modo da non rilevare un’eccessiva rotazione della stessa turbina. Inoltre, è presente una valvola pop-off che si apre e punta verso l’esterno in caso di pressione eccessiva, soprattutto durante l’accelerazione.
Turbina per auto diesel
Proviamo a capire il ruolo che gioca la turbina nel motore e come funziona un turbocompressore. Innanzitutto il comportamento di quest’ultimo non ha nulla a che vedere con il tipo di alimentazione al motore stesso. Questo perché non funziona durante la fase di combustione. Esistono molti tipi diversi di sovralimentazione, ma l’applicazione finale è quella di recuperare l’energia dei gas di scarico da utilizzare durante l’aspirazione. Questo rilascia anche il pistone.
Il compressore spinge l’aria, la miscela e la precomprime nella camera di combustione. Quando vengono scaricati, i gas di scarico producono energia e vengono inviati alla turbina. La turbina è responsabile del recupero di parte di quell’energia e della restituzione al compressore. Per il tipo di motore sviluppato dall’aviazione, rimane una componente fondamentale del funzionamento dei grandi motori a reazione.
L’aria prodotta dal compressore viene utilizzata per generare energia e alimentare altri componenti. In questo modo si riduce non solo il carico sul motore, ma anche il consumo di carburante. A supportare questo meccanismo contribuisce anche una specifica valvola wastegate, già sottolineata, che, una volta raggiunta una certa pressione, convoglia i gas di scarico direttamente nel collettore di scarico, evitando aumenti di giri e di giri. La portata della turbina stessa, però è importante notare che nei motori a benzina, data la presenza di questa particolare valvola nel collettore di aspirazione, è presente anche un’altra valvola in grado di bilanciare il lavoro della turbina necessario per farlo. Pertanto, due valvole devono lavorare in sinergia per controllare sia la pressione di ingresso che quella di uscita.
Turbina elettrica automobilistica
La moderna tecnologia ha prodotto compressori alimentati da motori elettrici. Ciò consente di aumentare il volume dell’aria aspirata al di sopra della velocità del motore, eliminando così la risposta lenta tipica dei motori turbocompressi. La soluzione standard era di esporlo ai gas di scarico per attivare il turbocompressore. La quantità di aria pompata nel cilindro è strettamente correlata alla velocità del motore. Man mano che viene richiesta maggiore potenza al veicolo, e quindi al motore, la massa d’aria, la quantità di aria che deve essere bruciata con benzina o gasolio, aumenta all’aumentare della velocità del motore, provocando reazioni diverse in termini di potenza del motore ed emissioni. aumento. . Ciò ha creato la necessità di poter aumentare o diminuire la quantità di aria disponibile indipendentemente dal motore. Le turbine elettriche possono anche ridurre le emissioni di particolato dei motori diesel. Perché con l’aumento delle prestazioni, il volume d’aria non può essere aumentato senza una valvola a farfalla, solo arricchendo la miscela aria-diesel. Di conseguenza, una parte del carburante non può bruciare correttamente e viene prodotto particolato.
È solo in un secondo momento che l’aumento della velocità del motore consentirà al turbo di aumentare comunque il flusso d’aria e di bruciare correttamente la miscela, rilasciando solo molti inquinanti nell’aria. Naturalmente ciò non accadrebbe se all’aumentata richiesta di potenza del motore corrispondesse un maggior volume d’aria, che riducesse anche la produzione di polveri sottili.
Controllando il compressore e il volume d’aria, è possibile ridurre il tempo dalla velocità minima alla velocità massima. Infatti, è stato testato su motori diesel e ha mostrato il potenziale per ridurre le emissioni. Le turbine elettriche per autoveicoli, note anche come VTES, aiutano a ridurre le emissioni, specialmente durante i transitori del motore.
Fonte Iniziale – https://motori.quotidiano.net/comefare/turbina-auto-funziona-sui-motori-diesel.htm