Cos'è un turbo compressore?
Un turbo compressore aumenta la pressione dell'aria nella camera di combustione per generare maggiore potenza. L'aria compressa ha una densità maggiore rispetto all'aria ambiente, il che consente di bruciare una quantità superiore di carburante in modo efficiente nella camera di combustione (più aria = più ossigeno per la combustione). Aumentare la quantità di carburante bruciato efficientemente influisce direttamente sull'output di potenza del motore (l'output di potenza aumenta), permettendo di ottenere un rapporto potenza-peso più elevato in un motore dotato di turbo compressore rispetto a uno senza.
Circa il 30-35% dell'energia termica generata da un motore viene dispersa attraverso il sistema di scarico, ma un turbo compressore riduce questa perdita a circa il 20%.
Quali sono le parti principali di un turbo compressore?
Il turbo compressore è costituito da tre componenti principali: il compressore, la turbina e l'assemblaggio rotante del mozzo centrale (CHRA). Il compressore e la turbina sono collegati tramite un albero comune, quindi operano alla stessa velocità (stesso numero di giri al minuto).
Turbina Gas di Scarico Turbo Compressore
Come funziona un turbo compressore?
Il video qui sotto è un estratto dal nostro Corso Online Fondamenti del Motore Diesel (Parte 1).
I gas di scarico dalla camera di combustione vengono convogliati alla turbina del turbo compressore, facendola ruotare. Quando la turbina ruota, anche la ruota del compressore (collegata all'albero comune) ruota.
Il compressore comprime l'aria e la invia a un intercooler. La compressione dell'aria aumenta la sua temperatura, riducendo la densità. Un intercooler viene utilizzato per raffreddare l'aria, aumentando nuovamente la sua densità. L'aria compressa e raffreddata viene quindi inviata alla camera di combustione.
Ciclo di Feedback
Il processo descritto sopra è un ciclo di feedback perché la quantità di aria fornita al motore è determinata dalla velocità della turbina, che a sua volta dipende dalla quantità di gas di scarico emessi dalla camera di combustione. Poiché una maggiore massa d'aria viene immessa nella camera di combustione, più carburante può essere bruciato in modo efficiente.
Vantaggi
- Aumento della potenza per motori di dimensioni simili.
- Maggiore efficienza termica (poiché i gas di scarico vengono utilizzati per lavoro utile).
- Conveniente. L'output di potenza del motore è aumentato, ma i costi di produzione e dei materiali rimangono più o meno invariati.
Componenti 3D
Questo modello 3D mostra tutti i principali componenti associati a un tipico turbo compressore, tra cui:
- Ruota del Compressore
- Ruota della Turbina
- Albero Principale
- Carcassa
- Cuscinetti
- Clip di Fissaggio
Corsi di Ingegneria Online Correlati
Basi del Motore a Combustione Interna
Fondamenti del Motore Diesel (Parte 1)
Fondamenti del Motore Diesel (Parte 2)
Risorse Aggiuntive
https://www.explainthatstuff.com/how-turbochargers-work.html