La Sovralimentazione (TECNICA)

Un motore si dice SOVRALIMENTATO quando è dotato di compressori esterni in grado di aumentare la pressione nei collettori di aspirazione.

in questo modo si riesce a introdurre nei pistoni una maggiore quantità di fluido operante maggiore rispetto a quella che si otterrebbe se l'aspirazione avenisse a pressione atmosferica normale.

Tutto questo permette l'aumento della coppia e quindi della potenza erogata, anche il numero di giri massimi che il motore può raggiungere può aumentare se il compressore è in grado di tenere un elevato rendimento ad alti regimi.

Grazie alla sovralimentazione si possono costruire motori che a parità di cilindrata hanno una maggiore resa e risparmiare sui costi di produzione ma in passato c'era anche il vantaggio di poter risparmiare sulla tassa di circolazione poichè era calcolata in base alla cilindrata mentre ai giorni d'oggi si paga in base al effettiva potenza quindi i vantaggi visti in questo modo sono nulli.

I benefici della sovralimentazione sono più evidenti nei motori diesel in quanto l'aumento della pressione dell'aria aspirata on crea problemi di "detonazione" e quindi il valore di compressione può restare inalterato, mentre a ciclo "otto" cè il rischio di detonazione a bassi regimi.

Poi bisogna sottolineare le differenze tra turbocompressori e compressori volumetrici, infatti i turbocompressori non riescono a generare pressioni maggiori a quella atmosferica al di sotto di un determinato regime del motore mentre i compressori volumetrici si comportano in maniera inversa infatti riescono a generare una pressione superiore a quella atmosferica solo al di sotto di certi regimi altrimenti il sistema va in "cavitazione".

il compressore volumetrico è mosso direttamente delo motore tramite un sistema a cinghie o ingranaggi quindi crea lo svantaggio di assorbire potenza al motore.

il turbocompressore invece sfrutta l'energia di "scarto" dei gas di scarico senza assorbire potenza al motore.

mentre il compressore volumetrico è efficace a bassi regimi ma dopo di che va in CAVITAZIONE ( non è più in grado di comprimere aria ) il turbocompressore è in grado di lavorare solo a un regime minimo di 2000rpm, infatti più il motore aumenta i giri più il turbocompressore è in gradi di comprimere aria al punto che se non si interviene con una valvola per limitarne la compressione ( valvola WASTE-GATE ) si arriverebbe a regimi che porterebbero alla rottura gli organi di movimento del motore.

ora una breve spiegazione sui COMPRESSORI VOLUMETRICI

Allora come detto in precedenza i compressori volumetrici sono "attivati" tramite un sistema a cinghie o ingranaggi e la maggior parte delle volte sono dotati di un sistema di frizione per on sovraccaricare il motore durante improvvise accelerazioni. Il compressore volumetrico più diffuso è il Roots a lobi, il quake è composto da due rotori a lobi aventi una forma a 8 e il quale sono collegati tramite ingranaggi che gli permettono di ruotare in senso opposto l'uno dal altro e molto spesso i lobi sono 3.

La velocità massima che i rotori soportano è di 60/65m/s e lapressione massima oscilla dai 1,6 a 1,7bar.



Turbocompressore

il TURBOCOMPRESSORE è composto da 2 elementi posizionati sullo stesso asse, una turbina e un compressore.

la turbina viene mossa dai gas di scarico che giungono direttamente dai collettori di scarico, infatti data la pressione alcune turbine raggiungono anche i 120000 gir/min. Il compressore anche esso di tipo a turbina o centrifugo comprime l'aria inviandola al collettore di aspirazione.

Per poter comprimere l'aria questi tipi di compressore, specie quelli di ridotte dimensioni devono ruotare ad un levato regime e quindi la loro costruzione non è semplice.



Se tutto questo può sembrare un vantaggio in tutti i sensi perche aumenta la potenza del motore in realtà mette a rischio tutto il propulsore poiche in breve tempo porta ad un alto regime il motore dando potenze "insopportabili" agli organi sopratutto quelli rotanti.

Valvola WASTE-GATE



Questo tipo di valvola liita a un valore prestabilito dal costruttore la prestazione massima della turbina.

La valvola è collegata tramite un tubicino al collettore di aspirazione, quando la pressione del collettore è inferiore è inferiore alla taratura della valvola questa rimane chiusa e i gas di scarico fluiscono direttamente alla turbina.

quando la pressione nel collettore di aspirazione supera quella prestabilita la valvola si apre e fa fluire i gas da un passaggio esterno in modo che non entrino nella turbina.

comunque di "recente" sono state inventate le turbine a "palette mobili" più conosciute come a geometria variabile.



l'inclinazione delle "alette" è regolata da un attuatore pneumatico infatti quando la pressione è bassa queste ultime rimangono chiuse e permettono ai gas di aumentare la loro velocità in modo da accelerare rapidamente la turbina.

un ultima piccola cosa da aggiungere è un organo chiamato INTERCOOLER



poiche inevitabilmente tutti i compressori riscaldano l'aria mentre la comprimono si usa un sistema chiamato intercooler che raffredda l'aria prima di immetterla nel collettore di aspirazione, in questo modo il rendimento volumetrico del motore aumenta.

Immagini dalla rete

fonti personali

questo è stato il mio argomento insieme al cambio per l'esame di qualifica nel 2008.

come sempre per dubbi o domande non esitate a chiedere

Volevo scriverlo pura io :D
Complimenti , grazie per questo interessante articolo e belle le immagini . Io aggiungerei le precauzioni sui motori turbo prima di spegnere (1 min a minimo..).

Poi avrei un suggerimento : a fianco al titolo , nei post di spiegazione , non converrebbe mettere [TECNICA] ? in questo modo anche usando Cerca si trovano facilmente tutti gli articoli.
Che ne dici ?

Ho fatto un esempio con il cambio , guarda

ok ora ci do uno sguardo!!!

perfetto hai ragione!! andiamo allora per la modifica (tecnica)

Hai già fatto tutto tu !!! :D io vedrei meglio fra le quadre.. ma non cambia niente (p.s. questa emoticons fa ok o cosa ? perchè c'è scritto elephant ?)

piccolo OT.. comunque si indica OK.. la ho modificata io perche prima c'era un elefante ma mi sembrava inutile!! meglio un bel ok..!!!

Ottimo lavoro ragazzi.

Grazie Albe!!! se hai da aggiungere fai pure!!

No nulla direi che va ben così se no ci addenstriamo il cose troppo specialistiche

magari si può accennare alle rotture dei manicotti o piccoli problemi del genere

Si anche come al più classico dei problemi ovvelo la sfilatira del manicotto accade spesso sulle glof quara serie e ti trovi con la macchina che non va più di 80 allora.

ma queste golf ala fine quanti problemi danno?? hahaha :D

Un sacco pensa che anche la serie 6 non è da meno il 1.6 a benzina di un mio cliente a cominciato a singhiozzare lo vengono a prendere col carro attrezzi arrivati in concessionaria controllano e scoprono che sono partitti 2 pistoni pensa te a soli 15000 km.Cose che succedevano 20 anni fa.

hahaha,,, ma allora perche tutti stanno a dire che la golf è una grande auto quando da una marea di problemi???

Purtroppo è così cè un proverbio che dice che è meglio essere ladro che avere la nomina in quetso caso la golf è ladro ma non ha lan omina tutto qui.

2 pistoni ??? e come ha fatto ?

Ora dirti con esattezza non so perchè il motore non l ho aperto io la macchina era in garanzia secondo me sono partitti i segmenti oppure il difetto stava nelle canne ovvero quando le hanno fuse non hanno fatto le cose come andavano fatte materiale errato oppure trattamento termico errato.

Ha le canne riportate?

Le canne sono un uttuno col monoblocco quindi si butta il monoblocco non sono smontabili un bel danno credimi.

O si rettifica..
Mi pareva appunto strano che avesse canne riportate..

Si rettica e si mettono i pistoni maggiorati,però in gaanzia non lo fanno cambiano tutto il motore intero,anche perchè se il materiale ha dei problemi il porblema si ripresenta.

sulla sovralimentazione volevo citare la Lancia Delta S4, un grande mostro in tema:


La Lancia Delta S4 pur non vincendo alcun mondiale è sempre rimasta nel cuore agli appassionati per le prestazioni inverosimili per quell'epoca, tanto da essere paragonata per potenza ed accelerazione ad auto di Formula 1.

IL MOTORE:

IL MOTORE:
Il motore è centrale e longitudinale con una cilindrata di 1759cc (alesaggio 88,5 mm, corsa 71,5 mm). Basamento in lega di magnesio, canne con riporto ceramico "Cermetal", testata in lega leggera, distribuzione bialbero in testa con 4 valvole per cilindro; queste hanno diametro 35,5 mm all'aspirazione e 30 mm allo scarico e sono realizzate in acciaio ad alta resistenza tipo Nimonic. Le camere di combustione adottano la classica forma "a tetto", con un rapporto di compressione pari a 7,8:1.
L'impianto di sovralimentazione è complesso e sofisticato: un turbocompressore KKK modello K-27 prende aria da un filtro in carbonio con elemento in carta e alimenta un compressore volumetrico (tipo Roots, con rotori a due lobi rettilinei) Abarth "Volumex" R18, trascinato dal motore mediante cascata di ingranaggi. Il Volumex ha una cilindrata pari a circa 1800cc e gira alla stessa velocità del propulsore; esso fornisce una sovrapressione di circa 1 bar fino al regime di 3000rpm. Oltre questo regime, una valvola a sfera comandata pneumaticamente mette in collegamento l'entrata e l'uscita del volumetrico: avviene cioè una sorta di by-pass che permette di fare funzionare a vuoto il Volumex. In questo modo la potenza assorbita all'albero è dovuta solo ai rendimenti meccanici e aerodinamici, mentre la compressione d'aria viene effettuata totalmente nel turbocompressore.
Così facendo si sommano i benefici dei due sistemi: il volumetrico annulla il turbolag ai bassi regimi, mentre il turbocompressore fornisce elevate pressioni ai medi e alti regimi.
L'alimentazione prevede anche due intercooler aria-aria in lega leggera: uno è posto tra i due compressori, mentre l'altro si trova tra volumetrico e collettore d'aspirazione (con condotti da 31,5mm), che nelle versioni 1985 era ancora in lega leggera, prima di venire realizzato in fibra di carbonio (come anche il cassoncino d'aspirazione). La valvola d'aspirazione è a tamburo rotante e l'impianto prevede anche valvola pop-off e wastegate regolabile (entrambe a sfiato libero).
Agendo sulla wastegate e impostando la sovralimentazione al valore minimo (circa 1,4 bar) si ottiene una potenza di poco superiore ai 420cv a 8000rpm e una coppia massima di 44,3kgm perfettamente costante tra 5000 e 6000rpm. A 1,8 bar la potenza raggiunge i 480cv e la coppia sfiora i 50kgm, agli stessi regimi di prima; arrivando a 2 bar si ottengono 515cv e oltre 52kgm.
Per brevi tratti la sovralimentazione può essere portata al valore massimo di 2,2 bar, ottenendo oltre 530cv. In queste condizioni l'auto diventa difficilmente gestibile a causa dell'aumento improvviso di coppia durante lo scambio di funzionamento dei due compressori.
I collettori di scarico sono del tipo 4-2-1 e misurano 29,5mm e il silenziatore è in acciaio inossidabile; i pistoni sono forgiati, le bielle ad H sono in acciaio ad elevata resistenza e sono sottoposte a pallinatura. L'albero motore ha 8 contrappesi, viene realizzato dal pieno e garantisce affidabilità fino a regimi prossimi ai 10.000rpm. La lubrificazione a carter secco sfrutta una pompa di mandata a ingranaggi cilindrici, due pompe di recupero di tipo trocoidale e un generoso radiatore posto nella parte alta del vano motore.







IL TELAIO: Per la prima volta i tecnici Lancia-Abarth hanno progettato il telaio con l'ausilio del calcolo a elementi finiti. L'abitacolo è a struttura portante in acciaio con carrozzeria scomponibile in kevlar e vetroresina, telaio tubolare in tubi d'acciaio saldati e pannelli semiportanti a nido d'ape per la zone del tetto e della cellula di sopravvivenza. La massa dell'auto è di 970kg.



LE SOSPENSIONI:
All'anteriore si hanno ruote indipendenti con parallelogrammi deformabili ottenuti da triangoli sovrapposti montati su snodi metallici, dotate di molla elicoidale ed ammortizzatore coassiale. Non manca una barra antirollio a rigidezza regolabile. Abche l'asse posteriore è a ruote indipendenti con parallelogrammi deformabili, ma la molla elicoidale a passo variabile ha il punto di fissaggio inferiore ricavato direttamente sul portamozzo (realizzato in fusione di lega di magnesio). Ogni ruota ha un doppio ammortizzatore non coassiale ed è presente una barra antirollio regolabile. Tutti gli ammortizzatori, a gas compresso, sono della Bilstein. Le sospensioni hanno attacchi multipli per ottenere le migliori configurazioni su ogni tipo di fondo.

LA TRASMISSIONE:
Si tratta di un sistema di trazione integrale a gestione totalmente meccanica. L'albero motore è collegato mediante una frizione bidisco a secco a un cambio centrale Abarth-Hewland a 5 rapporti ravvicinati con dentatura frontale non sincronizzata.
Nella stessa scatola sono alloggiati il ripartitore di coppia centrale (di tipo epicicloidale) e un giunto viscoso tipo Ferguson. La coppia viene poi trasferita ai due assi (circa in misura 30/70) mediante due semialberi in acciaio; i differenziali ZF sono di tipo autobloccante mediante dischi a frizione e quello posteriore è rigidamente collegato a propulsore e cambio; le percentuali di bloccaggio sono del 60% al posteriore e 40% all'anteriore. Inoltre è prevista la possibilità del bloccaggio manuale del differenziale centrale, mediante una leva posta tra i due sedili

I FRENI:
Il sistema è composto da 4 dischi autoventilanti della Brembo, di diametro 300mm, con 6 pinze Brembo a 4 pompanti. Le due pinze aggiuntive sono al posteriore e sono collegate al freno a mano idraulico. L'impianto prevede una doppia pompa in parallelo e ripartitore regolabile manualmente.


PNEUMATICI:
Su asfalto venivano utilizzati pneumatici Pirelli slick 235/660-16 all'anteriore e 290/660-16 al posteriore; su fondi sterrati invece le misure adottate erano 185/70-16 e 195/65-16.

Bello ottimo argomento il Volumex veniva usato anche sull alancia trevi.