Riduzione. Turbo in un piccolo motore. Tutta la verità sulla tecnologia moderna

Ora è quasi standard per i produttori installare propulsori a bassa potenza nelle auto, anche come Volkswagen Passat o Skoda Superb. L'idea di riduzione si è evoluta in meglio e il tempo ha dimostrato che questa soluzione funziona ogni giorno. Un elemento importante in questo tipo di motore è, ovviamente, il turbocompressore, che consente di raggiungere una potenza relativamente elevata con poca potenza allo stesso tempo.

principio di azione

Il turbocompressore è costituito da due rotori in rotazione simultanea montati su un albero comune. Il primo è installato nel sistema di scarico, i gas di scarico forniscono movimento, entrano nelle marmitte e vengono espulsi. Il secondo rotore si trova nel sistema di aspirazione, comprime l'aria e la pressurizza nel motore.

Questa pressione deve essere controllata in modo che una quantità eccessiva di essa non entri nella camera di combustione. I sistemi semplici utilizzano la forma di una valvola di bypass, mentre i design avanzati, ad es. l'uso più comune lame a geometria variabile.

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Sfortunatamente, l'aria al momento dell'alta compressione è molto calda, inoltre viene riscaldata dall'alloggiamento del turbocompressore, che a sua volta ne riduce la densità, e ciò influisce negativamente sulla corretta combustione della miscela aria-carburante. Pertanto, i produttori utilizzano, ad esempio, un intercooler, il cui compito è quello di raffreddare l'aria riscaldata prima che entri nella camera di combustione. Mentre si raffredda, si addensa, il che significa che una maggiore quantità può entrare nel cilindro.

Compressore e turbocompressore Eaton

In un motore con due compressori, un turbocompressore e un compressore meccanico, sono installati su entrambi i lati del motore. Ciò è dovuto al fatto che la turbina è un generatore di alta temperatura, quindi la soluzione ottimale è installare un compressore meccanico sul lato opposto. Il compressore Eaton supporta il funzionamento del turbocompressore, è azionato da una cinghia multi-costola dalla puleggia della pompa dell'acqua principale, che è dotata di una frizione elettromagnetica esente da manutenzione responsabile dell'attivazione.

Proporzioni interne appropriate e il rapporto della trasmissione a cinghia fanno sì che i rotori del compressore ruotino a una velocità cinque volte superiore a quella di un albero a gomiti di un'automobile. Il compressore è fissato al blocco motore sul lato del collettore di aspirazione e la valvola a farfalla di regolazione dosa la quantità di pressione generata.

Quando l'acceleratore è chiuso, il compressore genera la pressione massima per la velocità attuale. L'aria compressa viene quindi forzata nel turbocompressore e l'acceleratore si apre a una pressione eccessiva, che separa l'aria nel compressore e nel turbocompressore.

Difficoltà di lavoro

Le suddette elevate temperature di esercizio e carichi variabili sugli elementi strutturali sono fattori che influiscono principalmente negativamente sulla durata del turbocompressore. Un funzionamento improprio porta a un'usura più rapida del meccanismo, al surriscaldamento e, di conseguenza, al guasto. Ci sono diversi sintomi rivelatori di un malfunzionamento del turbocompressore, come un "fischio" più forte, un'improvvisa perdita di potenza all'accelerazione, fumo blu dallo scarico, entrare in modalità di emergenza e un messaggio di errore del motore chiamato "bang". "Controllare il motore" e lubrificare con olio anche intorno alla turbina e all'interno del tubo di aspirazione dell'aria.

Alcuni piccoli motori moderni hanno una soluzione per proteggere il turbo dal surriscaldamento. Per evitare l'accumulo di calore, la turbina è dotata di canali del liquido di raffreddamento, il che significa che allo spegnimento del motore il liquido continua a fluire e il processo prosegue fino al raggiungimento della temperatura adeguata, in accordo con le caratteristiche termiche. Ciò è reso possibile da una pompa elettrica del liquido di raffreddamento che funziona indipendentemente dal motore a combustione interna. Il controller del motore (tramite un relè) ne regola il funzionamento e si attiva quando il motore raggiunge una coppia superiore a 100 Nm e la temperatura dell'aria nel collettore di aspirazione è superiore a 50°C.

effetto turbo foro

Lo svantaggio di alcuni motori sovralimentati con potenza maggiore è il cosiddetto. effetto turbo lag, ovvero una temporanea diminuzione dell'efficienza del motore al momento del decollo o il desiderio di accelerare bruscamente. Più grande è il compressore, più evidente è l'effetto, perché richiede più tempo per il cosiddetto “Spinning”.

Un piccolo motore sviluppa potenza in modo più vigoroso, la turbina installata è relativamente piccola, in modo che l'effetto descritto sia ridotto al minimo. La coppia è disponibile dai bassi regimi del motore, il che garantisce comfort durante il funzionamento, ad esempio in condizioni urbane. Ad esempio, in un motore VW 1.4 TSI con 122 CV. (EA111) già a 1250 giri/min è disponibile circa l'80% della coppia totale e la pressione di sovralimentazione massima è di 1,8 bar.

Gli ingegneri, volendo risolvere completamente il problema, hanno sviluppato una soluzione relativamente nuova, ovvero un turbocompressore elettrico (E-turbo). Questo sistema è sempre più presente nei motori a bassa potenza. Il metodo si basa sul fatto che il rotore, che guida l'aria iniettata nel motore, ruota con l'aiuto di un motore elettrico: grazie a ciò, l'effetto può essere praticamente eliminato.

Vero o mito?

Molte persone sono preoccupate che i turbocompressori presenti nei motori sottodimensionati possano guastarsi più velocemente, il che potrebbe essere dovuto al fatto che sono sovraccarichi. Sfortunatamente, questo è un mito ripetuto di frequente. La verità è che la longevità dipende molto da come usi, guidi e come cambi l'olio: circa il 90% dei danni è causato dall'utente.

Si presume che le auto con un chilometraggio di 150-200 mila km appartengano al gruppo di aumentato rischio di guasto. In pratica, molte auto hanno percorso più di un chilometro e l'unità descritta funziona ancora perfettamente fino ad oggi. I meccanici affermano che un cambio d'olio ogni 30-10 chilometri, ad es. Long Life, ha un impatto negativo sulle condizioni del turbocompressore e del motore stesso. Quindi ridurremo gli intervalli di sostituzione a 15-XNUMX mila. km e utilizza l'olio secondo le raccomandazioni del produttore della tua auto e potrai goderti un funzionamento senza problemi per molto tempo.  

Eventuale rigenerazione dell'elemento costa da PLN 900 a PLN 2000. Un nuovo turbo costa molto di più, anche più di 4000 zł.

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