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Tecnica auto

Il Turbocompressore: ecco di cosa si tratta e come funziona

Struttura e funzionamento del turbocompressore, il sistema per incrementare le prestazioni del motore

Turbocompressore

Il turbocompressore nasce nel 1905 piu precisamente il 16 novembre da un ingegnere svizzero di nome Alfred Buchi, ma fu appliccato ai motori solo dopo la fine della prima guerra mondiale. Il turbocompressore era stato dapprima concepito per risolvere un grave problema che affliggeva gli aerei cioè il fatto che con l’aumentare della quota il motore cominciava a perdere potenza.  Infatti più saliamo di quota e più l’aria diventa rarefatta e povera di ossigeno, meno ossigeno quindi significava meno potenza. Bisognava trovare il modo di riuscire a far ingurgitare più aria di quella che il motore potesse aspirare da solo da li l’idea di usare un turbocompressore.

Lo sviluppo del turbocompressore avvenne mentre si stava studiando le turbine a vapore e da lì l’idea di non mandare persa tutta quell’energia ed incanalarla, tramite un apposito collettore flangiato, verso la turbina la quale collegata tramite un alberino mette in rotazione il compressore. Il Turbo si divide in 3 parti: la parte fredda, e la parte calda e il corpo.

La Parte Fredda

Composta da un compressore centrifugo nel quale viene risucchiata aria a pressione atmosferica e compressa pronta da inviare ai cilindri.

La Parte Calda

Composta da una turbina e ha il compito di ricevere i gas di scarico. Sulla parte calda e situata anche la Waste-Gate che funge da valvola limitatrice di pressione by-passando i gas di scarico direttamente nel tubo di scappamento.

Il Corpo

Chiamato Core-Assy è la parte che collega il compressore con il tubo, al suo interno sono presenti le bornzine sulle quali gira un alberino che “Galleggia” su un velo d’olio. Sui turbocompressori più performanti le bronzine sono sostituite da cuscinetti ceramici in grado di resistere al calore garantendo l’entrata in pressione del turbo circa 500 giri/motore prima. Oltre all’entrata e lo scarico dell’olio sul corpo del turbocompressore possono essere presenti anche l’entrata e l’uscita dell’acqua, che serve a raffreddare il turbo.

Geometria Variabile

Uno dei difetti del turbocompressore e il Turbo-Lag cioè il ritardo di risposta del turbo rispetta all’acceleratore. Per sopperire a questo problema gli ingegneri hanno progettato la turbina (cioè la parte calda) con una ghiera con dei flussi canalizzatori mobili, i primi modelli venivano attuati per depressione, solitamente lavorando a -5 bar (dato indicativo) invece oggi tutti i turbocompressori a geomentria variabile vengono attuati da un motorino elettrico collegato alla centralina.

La Geometria Variabile la troviamo largamente diffusa solo sui motori diesel per il fatto che i gas di scarico dei motori diesel hanno temperature piu basse rispetto a quelli a benzina (che possono avvicinarsi anche a 1000 gradi). La prima casa automobilistica a montare un turbo a geometria variabile su un motore benzina e stata Porsche in collaborazione con Borg Warner Turbo Systems.

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