Forum Hornet.it

In assoluto, i termini più usati per descrivere e "chiamare" questa macchina sono : TURBINA o TURBO!
In effetti il suo nome tecnico più accreditato è questo : TURBOCOMPRESSORE.
In sostanza già il nome tecnico ne definisce le caratteristiche di lavoro:
TURBO : parte dotata di meccanismo ad elica che azionato da gas gira proporzionalmente alle caratteristiche geometriche e di portata dei gas;
COMPRESSORE : meccanismo ad elica che è azionato dal turbo mediante un albero che ha il compito di comprimere dei gas.

Parlo di eliche per meglio rendere l'idea, forse palette è quello più indicato o forse altri, ma a noi serve il concetto con una buona/media terminologia, perchè il tempo degli esami è finito...da un pezzo!

Semplice nò!
In assoluto ed in maniera visuale un turbocompressore è costituito da due grandi elementi (appunto turbo e compressore) distinguibili anche dal tipo di struttura del materiale:
La parte calda (turbo) è generalmente costruita in ghisa, quindi è di colore nero-grafite poichè è soggetta ad elevate temperature; riceve i gas di scarico del motore e subisce il surriscaldamento principale durante il funzionamento.

La parte fredda (è quella del compressore) è generalmente costruita con leghe d'alluminio, quindi appare di colore argento; per quanto anche questa si riscaldi, (siamo nel motore..non dimentichiamolo) è sufficiente produrla in lega d'alluminio.

Questo banale esempio dei colori ci permette di fare una divisione mentale della macchina "turbocompressore", o dell'apparato di sovralimentazione se vi piace.
Man mano approfondiremo al punto di capire come e quanto sia banale ma non superficiale un turbocompressore. 

mi permetto di aggiungere 2 foto e video per far capire a tutti di cosa si parla e il funzionamento! in allegato le foto e qui i video:

Com'è fatto e animazione

Funzionamento con motore

questo invece è un geometria variabile:

Turbo geometria variabile

spero Big non me ne voglia se mi sono intromesso!   

[allegato eliminato contattare un amministratore per ripristinare]

LUCA! Macchè intromesso, anzi mi dai una mano. Questo forum è bello proprio perchè "ci parliamo tutti". Io non sono un professore, lavoro nel campo dei motori, ho fatto il rappresentante di autoricambi e lubrificanti, ma la teoria di quello che raccontiamo (oltre ad essere un perito meccanico) è frutto di esperienze, di scambio di opinioni come quelle fatte qui su Hornet.It, come quelle che si fanno coi costruttori di turbina.
Ti dirò di più; il futuro della turbocompressore è il motore a doppio stadio, significa che ormai andiamo verso i motori "DOPPIA TURBINA" Bmw prima e Fiat a seguire si è partiti verso la grande produzione.

Qualcuno di voi ricorderà la Maserati Biturbo! Bene, si riparte da questo progetto, perà la differenza è che i nuovi sistemi biturbo sono in serie ( o in parallelo..boh...insomma uno dietro l'altro), cioè una turbina piccola ed una grande sono collegate tra loro mediante tubazioni e secondo un principio di funzionamento del tipo : bassi regimi = turbina piccola; medi regimi = turbina grande; alti regimi = entrambe le turbine.

C'è stata una svolta strategica quando si è capito che la turbina (anche grazie all'EGR) per la sua capacità di sfruttare la comprimibilità dei gas e l'energia di questi, è diventata una macchina che oltre a migliorare il rendimento di un motore, le sue caratteristiche, ne migliora anche i consumi perchè l'aria compressa (e parte dei gas di scarico...vedi egr) vanno a compensare l'incremento prestazionale senza il maggior consumo di carburante.
Quindi c'è un rilancio del mondo turbo.
Affronteremo, ed interagiremo tutti, questi argomenti, non mi voglio sentire colui che parla e tutti seduti ad ascoltarmi. Non mi si addice questo ruolo, non nè ho manco le capacità, per dirla tutta.

Qualcuno mi farà domande difficili, qualcuno me le farà provocatorie, qualcuno saprà più di me, qualcuno vorrà screditarmi...non mi interessa Luca. Ho accetatto questo tuo invito per creare "non una mia cattedra" ma una pagina di sane e belle discussioni come se fossimo al bar o se durante un motoraduno è come se ci fossimo fermati a fumare una sigaretta sotto un ponte, in un autogrill o se vi piace in un ristorante, quindi stai tranquillo, anzi più mi aiutate tutti e meglio è.

Dai bei link che Luca ci ha girato, si nota che in effetti di cosa andiamo a gestire con questa macchina (turbocompressore)
Semplicemente : ARIA E GAS (che è più o meno la stessa cosa considerando aria naturale e gas di scarico...ma sempre gas inteso come elementi).
Vedete ( i link), la parte calda quella in ghisa, è attarversata da gas arancioni che significa in gergo aria calda, la parte fredda quella in alluminio, che gestisce sempre e solo aria, quindi gas.
Non ci sono fluidi, non c'è carburante...sono "giranti che girano"...aria e aria...e sempre aria .....mizzica un fattore così banale da un nome ed un appeal tanto delizioso: LA TURBINA...LA MIA MACCHINA é TURBO...A 120 HA ATTACCATO LA TURBINA....MI SENTIVO LA SPINTA DELLA TURBINA SOTTO AL SEDILE....SI é ATTACCATO IL TURBO é HO FATTO UN SORPASSO FAVOLOSO....Le sentiamo tutti i giorni vero ?????
Parliamo di aria e di sovralimentazione!
Attenzione la benzina od il gasolio scende in camera di scoppio dagli iniettori, molti pensano che la turbina immetta carburante.

Rare applicazioni (spesso di motori a gas o motori speciali, in cui il combustibile è indirizzato nei collettori di aspirazione a loro volta sovralimentati) vi sono di sovralimentazioni aria/combustibile, per cui sfatiamo il concetto che la sovralimentazione della turbina sia collegata al carburante.
Ripeto....parliamo di gas/aria.
 
I link di Luca sono eloquenti.

già........cosa succede?       

già........cosa succede?       

Calma...capo! Le pillole vanno prese 2 o 3 al giorno.
In aiuto ci viene Quattroruote; parliamo di motori e non di motociclette ma a chi piaciono le moto, devono per forza piacergli i motori altrimenti come 2 ruote potrebbero andare in bicicletta.
In moto il motore è lì vicino agli attributi (non me ne vogliano le tante donne centauro che "amo per la loro passione", sone delle grandi, ma il motore è geneticamente "maschio") e quindi stà li a ricordarci che lui gira,gira e rigira,corre,scalda,lubrifica e vàààààà, vààààààààà fino a quando noi lo gasiamo, lo maltrattiamo e poi lo curiamo!!!
Il motore è uno dei simboli della libertà dell'uomo, mi basta un motore ed un telaio, 10 euro di benzina e mi sento libero...
Chi ama le moto ama i motori, forse anche più degli automobilisti, perchè una moto è un triangolo di passione (adrenalinica) fatto da: CUORE/CERVELLO/MOTORE...cervello inteso sia come ragione che come passione,trasporto,piacere. (Mizzica...he ho detto?).

ALLORA PASSIAMO ALLE COSE SERIE:

Tra lo scherzo e l'ironia su questa "zuppa" delle turbine leggiamo :
Il futuro dei motori a benzina è il turbocompressore; lo sviluppo sarà sostituire i motori aspirati di maggiore cilindrata con motori di minore cilindrata ma turbo; capaci di erogare la stessa potenza massima con cilindrata inferiore.
 
Ma se la potenza non aumenta, dove stà il guadagno?
I vantaggi sono due: meno consumo e maggiore piacere di guida (motore più pronto e disponibile ai bassi regimi).

COSA SUCCEDE? (e qui provo a rispondere?)
 
Quando un motore è aspirato (quindi non turbo) gli stantuffi e l'albero motore devono girare a regimi elevati per aspirare nei cilindri l'aria necessaria per avere più potenza, infatti, non basta immettere maggiore quantità di benzina ma si deve disporre anche dell'aria per bruciarla ( e d'aria ne serve parecchia: quasi 15 kg per bruciare 1 kg di benzina ossia, 1,35 litri)

Se invece c'è il compressore, che spinge l'aria nei cilindri anche a bassi e medi regimi, ecco che si riesce ad erogare più potenza a regimi medio-normali.
Si ottengono così propulsori non soltanto più gradevoli da guidare, ma più leggeri e compatti di quelli aspirati.

Inoltre rispetto ai motori aspirati, i motori turbo sono più efficienti ossia consumano meno a parità di prestazioni.
infine non si deve dimenticare che è corretto paragonare il consumo di un 1400 turbo da 150 cv (inferiore) a quello di un 2000cc da 150 cv; però un 1400 turbo non potrà mai consumare meno di un aspirato da 1400 cc da 75 cv.
Insomma se nel piccolo sovralimentato si sfrutta la maggiore potenza (e fluidità del motore) questa si paga.

I punti forti i un motore turbo sono: maggiore efficienza e regolarità rispetto ai motori più grossi, al minor peso alla possibilità di usare il cambio con marce lunghe grazie alla grande disponibilità di potenza ai medi giri.

Parlando di moto, facciamo un esempio: Una Hornet può avere un motore turbo da 250 cc che eroga 102 cv (come il 600, percapirci); magari sarà un bicilindrico, compatto, con meno ingombri, meno inerzie, contrappesi,ecc. Avremo i cavalli giusti per muoverci con le stesse doti dinamiche di un 600 cc, e consumeremo anche di meno di una 600cc.
Però se il 250 cc è quello dell'Honda Forza o Jazz, (ad esempio, questi sono monocilindrci, ma è per rendere l'idea) su quegli scooter, nella sua versione non turbo, consumerà molto meno.

Quindi l'equazione (follia...chissà, io credo che arriveremo a sti frullini di motore) è : Hornet con motore 250 turbo migliore del 600 aspirato per consumi e architettura, e fluidità (ammesso che le moto abbiano bisogno di questi fattori) ma inferiore al 250 aspirato per consumi.
E' una questione di scelta, magari le assicurazioni per una Hornet 250 ti fanno pagare anche di meno..bohhh, e così sarà per le macchine.
Allora, possiamo dire questo:
Anni fà i motori turbo erano costretti ad andare al massimo dei regimi per dare il surplus di prestazioni al motore, oggi la moderna tecnica, la profilatura delle palette della girante e i motori a 16 valvole hanno permesso passoi avanti.
Erogare in camera di scoppio più aria, spesso significa erogare meno benzina, cioè la camera di scoppio la riempi con più aria e meno benzina, polverizzata finemente e con effetto scoppio e di renimento termodinamico da favola....ottimale!

Rieccomi...la vita è dura ragazzi!
Bene dovrei dire che il concetto turbina è abbastanza chiaro. Resta la tecnica approfondita ma non è lo scopo di pillole fare tesi di laurea.

 

Dobbiamo fare alcuni passaggi su concetti basilari operativi. Li citiamo:

- La turbina ed il compressore sono due giranti rese tra loro solidali tramite un alberino. (chiuse in un corpo turbina costituito da diffusori)
La turbina vera e propria è azionata dai GAS DI SCARICO.
I gas entrano caldi e con una certa velocità che chiameremo Ve (Velocità di entrata); Dal diffusore usciranno con una velocità più alta che chiameremo Vu (velocità di uscita).
Questo movimento di energia cinetica che si ottiene, si trasforma attraverso la girante in energia meccanica disponibile sulla girante stessa e sull'aberino collegato.
Vale a dire che le palette che girano, creano energia meccanica sull'alberino della turbina stessa, che è collegata col compressore (ricordatevi e vedete le foto di Luca, parte calda -nera/ghisa, parte fredda grigio/alluminio...tra un corpo e l'altro corpo (caldo/freddo per capirci) alloggia l'alberino per la sua intera lunghezza e vi sono collegate le due giranti)

Questa differenza di velocità  (Vu Maggiore di Ve) è la risultante generata dal profilo e dalla inclinazione delle palette della girante. (non solo ci sono delle palette fisse all'interno del diffusore)

Il COMPRESSORE (che è la parte fredda, quella che comprime i gas in aspirazione) anche lui è formato da girante e diffusore.
Praticamente, dicono i manuali, che l'energia cinetica acquistata dall'aria viene gradualmente trasformata in energia di pressione. Lo stesso gruppo girante -diffusore (qualcuno lo chiama anche chiocciola, assomiglia alle casette di lumaca!!!) costituisce uno stadio del compressore.

Il diffusore è costituito da condotti di sezione gradualmente crescente, disposti alla periferia della girante (come un effetto/modello tromba...a sezione crescente). Tramite un collettore la sovralimentazione (leggi la compressione) raggiunge la camera di combustione (o scoppio è ...la stessa cosa).


CARBURANTE O COMBUSTIBILE
Allo stato liquido è davvero difficile gestire un fattore di turbolenza generato dai gas (aria sovralimentata) della turbina; il giusto "MATRIMONIO TECNICO" è sempre quello di alimentare un motore turbo con combustibile polverizzato, reso quasi gassoso.

PERCHE'?
Perchè con la turbolenza della sovrappressione generata dalla turbina ( differenziate questo concetto : TURBO = ARIA; INIETTORI =  BENZINA...o altro combustibile) si deve creare una miscela altamente polverizzata che abbia un effetto di scoppio (quindi di espansione) detonante..come da effetto gassoso; ciò mi permette di ridurre uan cilindrata, di caricarla con un mix più aria che benzina ma di avere all'interno della camera (o cilindro..come preferite) una bella carica turbolenta di "fluido attivo", cioè di miscela capace di esplodere, aumentare di volume e spingere sul pistone.
Questo succede in un motore, quindi l'iniezione è un altro "supporto" tecnico che si abbina ai motori turbo.

Le "new generation" di motori turbo, consumeranno sempre meno perchè si assottiglierà la percentuale di benzina iniettata e sarà sempre più un volume occupato dall'aria; quindi meno benzina e più aria...quindi più pressione dagli iniettori.