Boh ha chiesto in Matematica e scienzeIngegneria · 1 decennio fa

Perché il turbo compressore non viene applicato su tutte le automobili? (Leggete i dettagli)?

Correggetemi se sbaglio, ma per quanto ne so io, un motore di grossa cilindrata in genere necessita 6 o addirittura 8 cilindri per poter suddividere meglio il volume di benzina/aria che circola ad ogni "ciclo" perciò occupa molto spazio e ha un peso elevato. Inoltre tanti cilindri generano più attriti e di conseguenza più usura. Perciò un motore di bassa cilindrata (1400 o 1600 cc a 4 cilindri) sarebbe molto più piccolo, leggero e resistente. Se su ogni macchina venisse montato il turbo compressore, renderebbe come un motore più grande in termini di potenza, ma avrebbe, appunto, i vantaggi sopracitati. E poi in termini di inquinamento, perché scartare i gas di scarico, se questi possono essere riutilizzati dal turbo compressore? Non è uno spreco???

Non sono un esperto di motori, quindi può darsi che abbia scritto delle scemenze, cerco solo di capire!

Grazie!

2 risposte

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  • 1 decennio fa
    Risposta preferita

    Certamente, la tua domanda è giusta, infatti i principali costruttori si stanno dando molto da fare per quanto riguarda la tecnica del downsizing, che consiste cioè nella produzione di motori (a benzina, poichè il turbo è ormai su tutti i diesel), di piccola cilindrata ma elevata potenza specifica, grazie all'utilizzo di uno o più turbocompressori accoppiati a spesso a compressori volumetrici.

    La questione è la seguente, in parole molto semplici: per ottenere potenza è necessario iniettare nelle camere di combustione non solo più benzina, ma anche più comburente (ossigeno), in modo tale da rispettare il rapporto stechiometrico aria-benzina e favorire l'accensione della miscela. Iniettare più benzina è facile, poichè a questo ci pensano gli iniettori, però come ti ho già detto è necessario mandare nel cilindro anche più aria, e questo non è sempre semplice. Nei motori ad aspirazione naturale, cioè senza turbo, l'aria è aspirata alla pressione atmosferica quindi l'unico modo per aumentare la potenza di un motore aspirato è quello di aumentare il numero massimo di giri del motore, poichè i pistoni, girando più velocemente, aspirano molta più aria e quindi si può bruciare più benzina ottenendo più coppia e cavalli; l'aumento del numero di giri, tuttavia, determina un aumento degli attriti del motore e dunque un calo del suo rendimento.

    Nei motori tubocompressi, invece, l'aria prima di arrivare nei cilindri viene compressa da un compressore attivato dai gas di scarico; in questo modo può giungere nei cilindri una quantità di aria maggiore a un numero di giri molto minore rispetto ad un aspirato consentendo di bruciare più benzina. Il motore turbocompresso ha dunque il vantaggio di essere molto più piccolo di un aspirato di uguale potenza e di girare ad un numero più basso di giri, migliorando il rendimento e i consumi. Fin qui sembrerebbe che il motore turbo benzina rispetto ad un aspirato sia nettamente migliore, ma non è così. Sebbene un turbo consumi meno di un aspirato di uguale potenza, quando un motore turbocompresso gira ad un numero di giri troppo basso, si comporta come un aspirato ''strozzato'', poichè l'energia cinetica dei gas di scarico è insufficiente per far girare la turbina che non riesce a comprimere l'aria (fenomeno del turbolag) e dunque a fornire ''spunto''. Il turbo è poi soggetto, spesso, a rottura. Un motore turbo, infine, ha un allungo nettamente inferiore rispetto ad un aspirato, poichè la potenza massima di un turbo benzina è a circa 5500 giri/min a differenza di un aspirato normale che può arrivare tranquillamente a 7500 giri prima che intervenga il limitatore...e a te piacerebbe guidare un motore turbo che a 5500 giri ha dato già tutto oppure un aspirato che ''tira'' ancora fino a 8000 giri (vedi il 2,0 da 201 cv aspirato della nuova honda civic)?

    Ciauzzz

  • 1 decennio fa

    Ciao, proverò a rispondere alla tua domanda.

    Come prima cosa, come tu stesso hai scritto, il vantaggio di un motore piccolo è che è poco ingombrante! Se ci metto un turbocompressore aumenta il volume del motore e perdo questo vantaggio!

    inoltre in genere motori piccoli hanno potenze ridotte, e anche consumi ridotti, se ci metto un turbocompressore, che viene montato in asse all'albero del motore, spendo più energia per azionare gli ausiliari riducendo il rendimento meccanico del motore e quindi il rendimento globale, in parole povere la macchina consuma di più!

    per questo conviene montarlo su macchine con cilindrate maggiori, che sviluppano maggiore potenza e quindi il vantaggio che si ha nel montare un turbocompressore è molto maggiore dello svantaggio che si ha a causa dell'aumento delle perdite meccaniche.

    Fonte/i: esami vari
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