Proseguiamo anche quest’oggi con l’argomento “motori a combustione interna” , ed in particolare parleremo di Sovralimentazione degli stessi
UNA PRATICA VECCHIA EPPURE NUOVISSIMA
La sovralimentazione nasce come tecnica per ripristinare negli aerei, in passato propulsi mediante motori alternativi ed elica, le condizioni atmosferiche di riferimento al variare della quote.
E’ logico pensare che per un aereo, al variare della quota (e pertanto della densità dell’aria) si presentino problemi di prestazioni del motore dovute alla rarefazione dell’aria comburente, con conseguenti rischi di spegnimenti o malfunzionamenti quando la densità dell’aria è tale da non permettere una combustione stabile della miscela aria combustibile.
La soluzione a tale problema venne individuata dotando i motori aeronautici di piccole unità di sovralimentazione in grado di garantire un valore di compressione dell’aria aspirata adeguato al ripristino delle condizioni di riferimento (atmosferiche) permettendo così una migliore efficienza dei motori.
La pratica della sovralimentazione venne allora estesa, non più quindi come “metodo per ripristinare le condizioni di riferimento”, bensì come pratica normale per incrementare la potenza specifica dei motori, in quanto l’incremento della densità dell’aria aspirata a parità di condizioni ambientali permetteva un sensibile innalzamento della potenza specifica del motore, con benefici evidenti in quanto era così possibile a parità di potenza del motore, impiegare motori di cilindrata ridotta, oppure di disporre a parità di cilindrata, di potenze molto più elevate.
La tecnica della sovralimentazione, così come moltissimi miglioramenti dell’industria motoristica aeronautica, sono stati trasmessi all’industria automobilistica che ha potuto beneficiare di ciò fintantoché l’aeronautica si è servita di motori alternativi per la propulsione.
Fatta questa piccola premessa è importante ora andare a vedere in cosa consiste la sovralimentazione, e su quali sono le soluzioni impiegate nel settore automobilistico a tal riguardo.
METODI PER LA SOVRALIMENTAZIONE
La sovralimentazione viene praticata impiegando opportuni sistemi in grado di comprimere l’aria in ingresso nel collettore di aspirazione, e la macchina comunemente impiegata per ciò è il Compressore.
L’azionamento e la tipologia del compressore porta alla nascita di diverse soluzioni per la sovralimentazione, in particolare si possono individuare due famiglie di compressori impiegati correntemente nei motori stradali:
- compressori volumetrici
- compressori dinamici
Esempi di compressori volumetrici sono il compressore Roots, il compressore a vite, a palette e simili, mentre i compressori dinamici ricadono tra le turbomacchine (e quindi operano la compressione mediante la variazione dei triangoli di velocità) e sono quelli più utilizzati attualmente.
Compressore Roots
Compressore dinamico
L’azionamento del compressore può essere di due tipi:
- diretto dall’albero motore
- a gas di scarico
La scelta del sistema di azionamento piuttosto che del tipo di compressore rappresenta un punto piuttosto importante per la sovralimentazione di un motore, e sull’argomento ritorneremo lunedì prossimo, sempre su AppuntiDigitali, sempre nella rubrica Energia e Futuro.
