LA SOVRALIMENTAZIONE

Il motore Diesel aspirato ha alcuni vantaggi, some la semplicità costruttiva e l’ affidabilità, ma presenta anche dei limiti, come le prestazioni e, nei sistemi di iniezione meccanica, la presenza di miscele troppo grasse a determinati regimi di giri.

Uno dei pregi del motore Diesel infatti, è la capacità di funzionamento con miscela Aria/Gasolio magra.

Riducendo troppo la quantità di gasolio, cala la potenza, aumentando troppo la quantità di gasolio, aumenta la fumosità allo scarico, perché una parte del combustibile non viene correttamente bruciato per mancanza del comburente ( l’ ossigeno presente nell’ aria).

Questi problemi vengono risolti con i sistemi di Sovralimentazione.

Il compressore Volumetrico è il sistema più semplice, ne esistono vari tipi, ma la base di funzionamento è la stessa.

Una “pompa” aspira aria e la comprime nei condotti di aspirazione del motore.

Semplice ma efficace.

Il volumetrico viene azionato dall’ albero motore solitamente tramite una cinghia dentata.

Questo tipo di compressore ha il vantaggio di avere una buona portata d’ aria già ai bassi regimi, e abbastanza costante, agevolando così la taratura dell’ iniezione del combustibile.

Gli svantaggi sono il peso, l’ usura delle parti interne e la portata massima limitata.

Inoltre una parte dell’ energia prodotta, viene usata per azionare in compressore, quindi i consumi risultano più elevati rispetto al Turbo.

Il Turbocompressore è costituito da due “ventole” alloggiate in altrettante chiocciole, accoppiate tra loto.

Le due ventole sono collegate tra loro da un alberino e girano quindi sullo stesso asse.

Una ventola è montata sul collettore di scarico e viene quindi investita dai gas di scarico, girando, recupera l’ energia in essi presente ed aziona la seconda ventola, che a sua volta aspira aria dal filtro aria e la comprime, spingendola nel collettore di aspirazione.

La chiocciola montata sullo scarico è costruita in ghisa, per resistere alle alte temperature, mentre la chiocciola di aspirazione è costruita in alluminio.

Il turbocompressore si diffuse inizialmente nel settore aeronautico, per risolvere il problema della diminuzione di densità dell’ aria in alta quota.

Anche nel settore dei trasporti il Turbo ha portato una rivoluzione.

In Italia si è diffuso il suo utilizzo dagli anni ‘80.

Sia in campo automobilistico, che sui mezzi pesanti, ha permesso di avere finalmente motori molto più potenti e allo stesso tempo economici.

Nel 1981 la Fiat-Iveco creò il 190 Turbo, che può essere certamente definito il primo camion moderno, almeno in Italia.

Il mitico 190 – 48 con 8 cilindri a V adottava 2 turbine, una per bancata, ancora oggi alcuni di questi camion danno filo da torcere ai moderni concorrenti.

Le dimensioni del turbo, ne influenzano il funzionamento, nel senso che una turbina più piccola, entrerà in funzione ad un regime di giri più basso, in questo caso il Turbo Lag sarà ridotto, ma a discapito della potenza massima.

Una turbina maggiorata d’ altro canto, farà fatica ad entrare in rotazione ai bassi regimi e quindi il Turbo Lag sarà maggiore.

Il sistema più semplice per risolvere questo problema, è stato l’ adozione della valvola Waste gate.

Al raggiungimento di una determinata pressione, la valvola, comandata da una membrana, apre e scarica la pressione in eccesso.

L’ evoluzione successiva è stata il Turbo a Geometria Variabile (VGT).

Un meccanismo comandato dalla Centralina Motore, tramite delle palette, permette di adattare il flusso dei gas di scarico che investono la girante ai vari regimi di giri.

Lo svantaggio di questo sistema, è che i gas di scarico tendono ad incrostare il meccanismo bloccandolo.

L’ adozione del BI-TURBO, cioè due turbine di diversi diametri che lavorano insieme, ha migliorato ulteriormente il rendimento del sistema di sovralimentazione.

A bassi regimi lavora la turbina più piccola, agli alti la turbina maggiore.

Naturalmente ci sono diverse soluzioni costruttive che non è possibile elencare in un articolo, ma ho voluto raccontare in maniera semplice l’ evoluzione del Turbo.