Turbocomposto: che cos'è? Principio di funzionamento

Per migliorare l'efficienza delle unità di potenza, i produttori stanno sviluppando vari meccanismi e dispositivi. Tra questi c'è un turbocomposto. Scopriamo che tipo di dispositivo è, come funziona un motore turbocomposto e quali sono i suoi vantaggi.

Cos'è il turbocomposto

Questa modifica viene utilizzata su un motore diesel. In una forma classica, il motore ha una turbina che utilizza i gas di scarico per aumentare la pressione dell'aria nel collettore di aspirazione.

La turbina a gas fornisce una migliore combustione dell'HTS nei cilindri, grazie alla quale l'atmosfera riceve sostanze meno nocive e il motore acquisisce maggiore potenza. Tuttavia, questo meccanismo utilizza solo una frazione dell'energia rilasciata quando i gas di scarico lasciano il collettore di scarico.

Ecco alcuni numeri. La temperatura dei gas di scarico all'uscita del motore può raggiungere circa 750 gradi. Mentre il gas passa attraverso la turbina, fa girare le pale, il che fornisce al motore una quantità aggiuntiva di aria fresca. All'uscita della turbina i gas sono ancora caldi (la loro temperatura scende solo di un centinaio di gradi).

L'energia rimanente viene utilizzata da un blocco speciale attraverso il quale passa lo scarico. Il dispositivo converte questa energia in azione meccanica, che aumenta la rotazione dell'albero motore.

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L'essenza del blocco composto è aumentare la potenza dell'albero motore grazie all'energia che viene semplicemente rimossa nell'atmosfera in un motore convenzionale. Il diesel ottiene un aumento di coppia aggiuntivo, ma non utilizza carburante aggiuntivo.

Come funziona la mescola turbo

Il turbocompressore classico è costituito da due meccanismi. Il primo è il gas, la cui girante viene messa in moto a causa del fatto che si crea pressione nel percorso di scarico. Il secondo meccanismo è un compressore associato al primo elemento. Il suo scopo è pompare aria fresca nei cilindri.

Al centro dell'unità aggiuntiva, viene utilizzata una turbina elettrica, che si trova dietro quella principale. Per eliminare l'enorme differenza tra la rotazione della mescola turbo e il volano, viene utilizzato un elemento idraulico: una frizione. Il suo slittamento garantisce la corrispondenza tra la coppia proveniente dal dispositivo e l'albero motore.

Ecco un breve video di come funziona una delle modifiche dei motori turbocomposti Volvo:

Volvo Trucks - Motore D13 Turbo Compound

Schema di funzionamento della mescola turbo

Ecco un rapido diagramma di come funziona un motore turbo composto. Innanzitutto, il gas di scarico entra nella cavità del turbocompressore, facendo girare la turbina principale. Inoltre, il flusso fa ruotare la girante di questo meccanismo. Inoltre, la velocità può raggiungere i 100 mila al minuto.

Un blocco composto è installato dietro il circuito del compressore. Un ruscello entra nella sua cavità, facendo girare la sua turbina. Questa cifra raggiunge i 55mila al minuto. Inoltre, vengono utilizzati un giunto idraulico e un riduttore collegato all'albero motore. Senza un accoppiamento fluido, il dispositivo non sarà in grado di fornire un aumento regolare della potenza del motore a combustione interna.

Il motore Scania ha un tale schema. Questo processo viene utilizzato per azionare la centrale elettrica DT 1202. Il classico motore diesel turbocompresso era in grado di sviluppare potenza entro 420 CV. Dopo che il produttore ha aggiornato il propulsore con un sistema turbo composto, le sue prestazioni sono aumentate di 50 cavalli.

Vantaggi e svantaggi

La particolarità dello sviluppo innovativo ha permesso di ottenere risultati così positivi:

• Aumento decente dell'efficienza del motore, ma allo stesso tempo l'albero motore non gira più velocemente del solito;
• Durante il funzionamento, l'installazione non richiede carburante aggiuntivo, il che non rende l'auto più vorace;
• A causa della presenza di un giunto idraulico, la stabilità dell'unità è assicurata con un brusco cambio di carico;
• Il motore gira molto più dolcemente perché l'aumento di potenza è fornito da una rotazione più efficiente dell'albero motore, ma non a causa di sobbalzi del manovellismo;
• La durata dell'unità non diminuisce, come se una turbina fosse installata su un motore convenzionale. Al contrario, a causa dello scarico del meccanismo a pistone, la sua risorsa di lavoro aumenta.

Gli svantaggi includono il fatto che sono stati spesi molti soldi per lo sviluppo e l'installazione aggiuntiva richiederà anche il pagamento per la modernizzazione del motore. Oltre al costo elevato del motore stesso, il suo design diventa più complicato. Per questo motivo, la manutenzione e, se necessario, le riparazioni diventano più costose ed è più difficile trovare un master che comprenda chiaramente il dispositivo di installazione.

Offriamo un piccolo giro di prova di un motore diesel turbocomposto:

Volvo FH I-Save: prova il turbocomposto