Differenze tra motori aspirati e turbocompressi

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Questo è un argomento che è diventato una priorità dall'introduzione massiccia di motori più piccoli. Quindi questa è stata l'occasione per scrivere un articolo per cercare di chiarire questo problema, quindi diamo uno sguardo a tutti gli elementi che differenziano i motori aspirati dai motori turbocompressi.

Leggi anche: Funzionamento del turbocompressore.

Principio di base

Visto che non tutti siete campioni di meccanica, diamo una rapida occhiata a cosa sono i motori aspirati e sovralimentati.

Innanzitutto chiariamo che questi termini significano, prima di tutto, la presa d'aria, quindi del resto non ci interessa. Un motore aspirato può essere pensato come un motore “standard”, nel senso che respira naturalmente aria esterna grazie ai movimenti alternati dei pistoni, che qui fungono poi da pompe di aspirazione.

Un motore sovralimentato utilizza un sistema di additivi che dirige ancora più aria nel motore. Pertanto, oltre ad aspirare aria mediante il movimento dei pistoni, ne aggiungiamo di più con l'aiuto di un compressore. Ci sono due tipi:

• Spinto dall'energia del motore = compressore - compressore
• Gas di scarico controllato = turbocompressore.

Motore turbo = più potenza

Prima osservazione: un motore turbo è potenzialmente più potente. Infatti la potenza arriva direttamente dalla combustione nei cilindri, più è importante, più il cilindro si "muove" e, quindi, più potente è l'auto. Con un turbo, puoi spremere più aria nei cilindri che senza. E poiché riusciamo a inviare più ossidante (aria e soprattutto la piccola parte di ossigeno che c'è), possiamo inviare più carburante. Quindi, abbiamo più energia da bruciare per ciclo, quindi abbiamo più energia. Anche il termine "boost" è di grande importanza, intasiamo letteralmente il motore di aria e carburante, "riforniamo" il più possibile nei cilindri.

La 458 Italia ha un 4.5 aspirato da 570 CV.

La 488 GTB (sostituzione) è spinta da un motore 4.0 sovralimentato che sviluppa 100 CV. più (quindi, da 670). Quindi, abbiamo un motore più piccolo e più potenza (due turbine, una per fila di cilindri). Con ogni grande crisi, i produttori ci portano le loro turbine. Questo è effettivamente accaduto in passato, ed è possibile che vengano abbandonate nuovamente in futuro (a meno che l'elettricità non sostituisca il calore), anche se ci sono poche possibilità nel contesto “climatico”. Politica ".

Motore turbo meno cavo

Un motore aspirato aspira più aria man mano che prende i giri, quindi la sua potenza aumenta ai giri, poiché questo è il momento in cui consuma più aria e carburante. Un motore turbo può avere molta aria e carburante ai bassi regimi perché il turbo riempie i cilindri di aria "artificiale" (aria che si aggiunge così all'aria naturalmente aspirata dal movimento dei cilindri). Più ossidante, più carburante viene inviato a basse velocità, con conseguente eccesso di energia (questo è un tipo di lega).

Si noti, tuttavia, che i compressori azionati dal motore (compressore azionato dall'albero motore) consentono di forzare il motore con aria anche a regimi inferiori. Il turbocompressore è alimentato dall'aria che esce dal tubo di scappamento, quindi non può funzionare bene a regimi molto bassi (dove i flussi di scarico non sono molto importanti).

Si noti inoltre che il turbocompressore non può funzionare allo stesso modo a tutte le velocità, le "eliche" delle turbine non possono funzionare allo stesso modo a seconda della forza del vento (da qui la velocità e il flusso dei gas di scarico). Di conseguenza, il turbo funziona meglio in un raggio limitato, da cui l'effetto calcio di testa. Poi abbiamo due soluzioni: un turbocompressore a geometria variabile che cambia l'inclinazione delle alette, oppure doppia o addirittura tripla spinta. Quando abbiamo più turbine, una si occupa delle basse velocità (piccoli flussi, quindi piccoli turbo adattati a questi "venti"), e l'altra si occupa delle alte velocità (più in generale, è logico che i flussi siano più importanti in questo punto. là). Con questo dispositivo ritroviamo quindi l'accelerazione lineare di un motore aspirato, ma con molto più aggancio e ovviamente coppia (a parità di cilindrata, ovviamente).

Consumo? Dipende …

Questo ci porta a un punto piuttosto importante e controverso. Un motore turbo consuma meno? Se guardi i numeri dei produttori, puoi dire di sì. Tuttavia, in effetti, molto spesso tutto è molto buono e le sfumature devono essere discusse.

Il consumo da parte dei costruttori dipende dal ciclo NEDC, ovvero dal particolare modo di utilizzare le vetture: accelerazione molto lenta e velocità media molto contenuta.

In questo caso i motori turbo sono al top perché lo usano poco...

In effetti, il principale vantaggio del motore turbo ridimensionato è la sua piccola dimensione. Un motore piccolo, molto logicamente, consuma meno di uno grande.

Sfortunatamente, un piccolo motore ha una potenza limitata perché non può aspirare molta aria e quindi bruciare molto carburante (poiché le camere di combustione sono piccole). Il fatto di utilizzare un turbocompressore consente di aumentarne artificialmente la cilindrata e ripristinare la potenza persa durante il restringimento: possiamo introdurre un volume d'aria che supera le dimensioni della camera, poiché il turbocompressore invia aria compressa, che aspira aria. meno spazio (viene anche raffreddato da uno scambiatore di calore per ridurre ulteriormente il volume). Insomma, possiamo vendere 1.0 da oltre 100 CV, mentre senza turbo sarebbero limitate a una sessantina, quindi non sono vendibili su molte vetture.

Come parte dell'omologazione NEDC, usiamo auto a bassa velocità (lenta e bassa accelerazione ai giri), quindi ci ritroviamo con un piccolo motore che gira tranquillo, nel qual caso consuma poco. Se faccio funzionare l'1.5 litri e il 3.0 litri fianco a fianco a regimi bassi e simili, allora il 3.0 consumerà logicamente di più.

Pertanto, ai bassi regimi, un motore turbo funzionerà come aspirato poiché non utilizzerà il turbocompressore (i gas di scarico sono troppo deboli per rianimarlo).

Ed è lì che i motori turbo ingannano il loro mondo, consumano poco ai bassi regimi rispetto a quelli atmosferici, visto che mediamente sono meno (meno = meno consumi, ripeto, lo so).

Tuttavia, nell'uso reale, a volte le cose vanno addirittura al contrario! Infatti, quando si sale sulle torri (quindi quando si usa la potenza rispetto al ciclo NEDC), il turbo entra in azione e poi inizia a versare un flusso d'aria molto grande nel motore. Sfortunatamente, più aria, più deve essere compensata inviando carburante, che fa letteralmente esplodere la portata.

Quindi ricapitoliamo: i produttori hanno ridotto le dimensioni dei motori per gestire meglio il ciclo NEDC e quindi abbassare i consumi. Tuttavia, per offrire lo stesso livello di potenza dei "vecchi grandi motori", hanno aggiunto un turbocompressore (o compressore). Durante il ciclo, il turbocompressore gira pochissimo e porta anche un po' di energia in più a causa dell'espansione dei gas di scarico (i gas di scarico occupano più spazio della miscela che entra nel motore, questa espansione è azionata dalla turbina), che porta a basso consumo, perché il motore è piccolo, ti ricordo (se confrontiamo due volumi identici con e senza turbocompressore, allora quello con turbocompressione consumerà più logicamente). In effetti, le persone usano tutta la potenza della loro auto e quindi fanno lavorare di più il turbo. Il motore viene pompato ad aria, e quindi deve essere “caricato” anche di benzina: i consumi salgono bruscamente, anche con motori piccoli...

Da parte mia, a volte noto con timore che molti di voi sono molto scontenti del consumo effettivo dei piccoli motori a benzina (i famosi 1.0, 1.2, 1.4, ecc.). Quando molte persone tornano dal diesel, lo shock diventa ancora più importante. Alcuni addirittura vendono la loro auto subito... Quindi fai attenzione quando acquisti un piccolo motore a benzina, non sempre fanno miracoli.

Suono scadente?

Con un motore turbo l'impianto di scarico è ancora più difficile... Infatti, oltre ai catalizzatori e al filtro antiparticolato, ora abbiamo una turbina che viene alimentata dai flussi provocati dai gas di scarico. Tutto ciò significa che stiamo ancora aggiungendo qualcosa che blocca la linea, quindi sentiamo un po' meno rumore. Inoltre, il numero di giri è più basso, quindi il motore potrebbe stridere meno forte.

La F1 è il miglior esempio esistente, con il godimento dello spettatore che è stato notevolmente diminuito (il suono del motore era uno degli ingredienti principali e, da parte mia, mi mancano terribilmente i V8 aspirati!).

Qui si vede chiaramente che il turbo è un po' ostruito a livello di scarico... (collettore a destra e turbo a sinistra)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Scegline uno!

Spotter (GE Supercars) ha fatto il lavoro per farti confrontare. Da notare, però, che la differenza è più evidente su altre vetture (soprattutto la F1), perché la Ferrari ha comunque fatto in modo che il turbo punisse il meno possibile l'omologazione, costringendo gli ingegneri a fare un lavoro serio. Indipendentemente da ciò, abbiamo 9000 giri al 458 e 8200 giri al minuto sulla 488 GTB (sapendo anche che alla stessa velocità la 488 fa meno rumore).

Sottovelocità turbocompresso?

Sì, con due turbine che raccolgono i flussi di scarico e mandano aria compressa al motore, qui c'è un limite: non possiamo farle girare entrambe troppo velocemente, e poi abbiamo anche un trascinamento a livello di uscita dello scarico, cosa che non facciamo avere con un motore aspirato (il turbo interferisce). Si noti, tuttavia, che la turbina che invia aria compressa al motore è controllata elettronicamente attraverso la valvola di bypass della valvola di bypass, quindi possiamo limitare il flusso di aria compressa al motore (questo fa parte di ciò che accade). entra in modalità di blocco, la valvola di bypass rilascerà tutta la pressione all'aria e non al motore.

Tutto questo, quindi, si avvicina a quanto visto nel paragrafo precedente.

Grande inerzia?

In parte per gli stessi motivi, otteniamo motori con più inerzia. Riduce anche il piacere e il senso di sportività. Le turbine influenzano il flusso dell'aria in entrata (aspirazione) e in uscita (scarico) e, quindi, provocano una certa inerzia in relazione alla velocità di accelerazione e decelerazione di quest'ultima. Tuttavia, fai attenzione che anche l'architettura del motore ha una grande influenza su questo comportamento (motore in posizione V, piatto, in linea, ecc.).

Di conseguenza, quando si fa benzina a una fermata, il motore accelera (sto parlando di velocità) e decelera un po' più lentamente... Anche la benzina inizia a comportarsi come i motori diesel, che di solito sono turbocompressi per più di un tempo ( per esempio, M4 o Giulia Quadrifoglio, e questi sono solo alcuni di questi: la 488 GTB fa uno sforzo, ma non è nemmeno perfetta).

Se questo non è così grave nell'auto di tutti, allora in una supercar - 200 euro - molto di più! I vecchi nell'atmosfera dovrebbero guadagnare popolarità nei prossimi anni.

Suono scarico Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Supercar della polizia

Appuntamento a 20 secondi per sentire che l'inerzia del motore è troppo morbida, vero?

Risposta più lenta

Un'altra conseguenza è che la risposta del motore è meno impressionante. Ferrari fa di tutto anche per dimostrare ai potenziali clienti che tutto è stato fatto per ridurre la reattività del motore, nonostante la 488 GTB sia turbocompressa.

Meno nobile?

Non proprio... Come può un compressore rendere meno nobile un motore? Se molti la pensano diversamente, io, da parte mia, penso che non abbia senso, ma forse mi sbaglio. D'altra parte, può renderlo meno attraente, che è un'altra questione.

Affidabilità: turbo a mezz'asta

Questa è una logica stupida e disgustosa. Più parti nel motore, maggiore è il rischio di rottura... E qui siamo rovinati, perché il turbocompressore è sia una parte sensibile (alette fragili e un cuscinetto che deve essere lubrificato) sia una parte soggetta a enormi vincoli (centinaia di migliaia di giri al minuto!) ...

Inoltre, può uccidere un motore diesel a causa dell'accelerazione: scorre a livello del cuscinetto lubrificato, questo olio viene aspirato nel motore e brucia in quest'ultimo. E poiché non esiste un'accensione controllata sui motori diesel, il motore non deve essere spento! Tutto quello che devi fare è guardare la sua macchina morire troppo in alto e in uno sbuffo di fumo).

Tutti i commenti e le reazioni

Dernier commento pubblicato:

Phil HAKE (Data: 2021, 05:22:08)

Scrivi che ti mancano i motori V8 in Formula 1, ma i piloti che hanno vissuto la prima era della sovralimentazione, poi i V8, V10, V12 3500cc. cm, quindi 3 cc. Vedi, si dice che mancassero solo i motori 3000cc V2. Vedi Risata potente, questa è la mia opinione.

il io. 1 reazione (i) a questo commento:

• amministratore AMMINISTRATORE DEL SITO (2021-05-24 15:16:25): Attenti alle sottigliezze, dubito che mancassero di potenza... Prima di tutto, non colpiscono più le natiche del V10, ma il fatto che siano atmosferici è punibile con il fallimento a basso numero di giri...

  Qualsiasi pilota preferirebbe l'atmosfera leggermente debole al di sotto di un turbo completo a tutti i regimi. Un motore turbo è molto fastidioso dal punto di vista sonoro (CF Vettel) e a questi livelli di potenza è più difficile da misurare (e anche meno lineare).

  Insomma, il turbo va bene nella vita civile, meno in autostrada...

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