Un'auto, un'auto sportiva, un camion, un treno, un aereo o anche un motore di macchine edili hanno sicuramente una cosa in comune: funzionano a motore. Per migliorare le loro prestazioni di potenza, le case automobilistiche si sono tutte preparate a lanciarsi nella guerra dei cavalli. Per aumentare il risparmio di carburante e aumentare la potenza del motore, sono stati inventati il turbocompressore e il compressore senza precedenti.
Turbocompressore vs Supercompressore
La differenza tra Turbocompressore e Sovralimentatore è che mentre un Turbocompressore è un sistema di induzione forzata che sfrutta la potenza dei gas di scarico per comprimere l'aria atmosferica e la invia nella camera di combustione, un Sovralimentatore è anche un sistema di induzione forzata azionato dal motore, il che significa che funziona meccanicamente utilizzando una cinghia, una catena o un albero direttamente collegato all'albero motore del motore.
Un turbocompressore è come una turbina che utilizza i gas di scarico per comprimere l'aria atmosferica e invia l'aria nella camera di combustione, aumentando così le prestazioni del motore. Invece di sprecare i gas di scarico che vengono espulsi dalla camera di combustione, un turbocompressore lo sfrutta utilizzando tre ventole, due delle quali sono situate sullo stesso albero e l'altra nella presa dell'auto che aspira l'aria nel motore.
Un compressore è comunemente usato nelle auto sportive. Funziona meccanicamente e aumenta la densità e la pressione dell'aria che entra nel motore. Più aria entra nel motore, maggiore è la potenza generata. Un compressore ha una cinghia, una catena o un albero che è collegato all'albero motore del motore e la sua funzione principale è quella di aumentare la potenza.
Confronto tra turbocompressore e compressore
| Parametri di confronto | Turbocompressore | Compressore |
| Fonte d'energia | Un turbocompressore utilizza i gas di scarico espulsi per produrre energia | Un compressore è collegato all'albero motore del motore per ricavare energia |
| Velocità di rotazione | Gira fino a una velocità di 150000 giri/min | Gira fino a una velocità di 50000 giri/min |
| Emissione sonora | L'emissione sonora è inferiore a quella di un compressore | L'emissione sonora è più di un turbocompressore |
| Temperatura dell'aria compressa | La temperatura dell'aria compressa è piuttosto alta in un turbocompressore | L'aria compressa è a una temperatura più bassa |
| Rotazione del compressore | La turbina fa girare il compressore | In un compressore, una cinghia è collegata all'albero a gomiti del motore e questo albero a gomiti del motore fa ruotare il compressore. |
Cos'è il turbocompressore?
Un turbocompressore è un sistema di induzione forzata che sfrutta la potenza dei gas di scarico espulsi dalla camera di combustione e aumenta le prestazioni del motore.
La storia dei turbocompressori può essere fatta risalire al 1800, quando Gottlieb Daimler stava sperimentando l'induzione forzata. Era il 1905 quando un ingegnere svizzero, Alfred Buchi, brevettò il suo amplificatore di potenza per auto. Successivamente, prototipi simili sono stati utilizzati in aerei, navi diesel e veicoli. I test hanno dimostrato che questi componenti aggiuntivi del motore potrebbero aumentare la potenza, ridurre le emissioni e migliorare il risparmio di carburante.
Un turbocompressore è costituito da due ventole situate sullo stesso albero. Un ventilatore è situato sul percorso dei gas di scarico espulsi dalla camera di combustione. I gas di scarico in uscita azionano la girante, che a sua volta fa ruotare l'altro ventilatore situato sull'albero. C'è anche una terza ventola che si trova nella presa d'aria dell'auto, ed è la propulsione di questa ventola che attira l'aria nel motore.
L'aria aspirata nel motore è compressa e calda. Pertanto, è meno denso. Uno scambiatore di calore raffredda l'aria prima che entri nei cilindri.
La funzionalità di un turbocompressore può essere descritta come ciclica. Questo perché i gas di scarico fanno girare le turbine, che aspirano più aria. Quest'aria, a sua volta, aspira più carburante e, quando il carburante brucia, produce gas di scarico: questo è un processo continuo.
C'è un'attrezzatura che altera lo smog in un turbo che aiuta a ridurre le emissioni di carbonio.
Un turbocompressore richiede un'elevata manutenzione e talvolta è in ritardo a causa della fornitura discontinua di energia.
Cos'è Supercharger?
Un compressore è un sistema di induzione forzata che è una caratteristica comune nelle auto sportive. Funziona meccanicamente con una cinghia, una catena o un albero collegato all'albero a gomiti del motore. Come compressore d'aria, il suo ruolo principale è quello di aumentare la densità e la pressione dell'aria che entra nel motore.
Il primo prototipo di compressore è stato creato da G. Jones di Birmingham intorno al 1849. È stato brevettato dai Root Brothers nel 1860. Nel 1885, Gottlieb Daimler ha brevettato il compressore che è stato utilizzato in un motore a combustione interna. Nel 1902, Louis Renault ottenne il brevetto per il compressore centrifugo. I test condotti hanno dimostrato che un compressore installato in un'auto da corsa potrebbe aumentare enormemente la sua potenza. Mercedes, negli anni '20, divenne la prima casa automobilistica a produrre una serie di veicoli dotati di compressore.
Un compressore funziona come un motore a combustione di base in cui l'aria e il carburante si mescolano in una camera di combustione e fanno muovere il pistone: più carburante e aria vengono bruciati, maggiore è la potenza. Ma un compressore fornisce più aria compressa.
I compressori sono di tre tipi: il tipo radice, il compressore a doppia vite e il compressore centrifugo.
Mercedes ha sviluppato con successo un compressore elettrico che non dipende più dal motore.
Un compressore non ha un wastegate. Pertanto, l'emissione di smog è elevata. È anche più rumoroso di un turbo.
La temperatura dell'aria compressa in un compressore è inferiore e, nella maggior parte dei casi, non richiede un intercooler. Tuttavia, alcuni tipi di compressori richiedono intercooler.
Un compressore è facilmente manutenibile. Soffre di un ritardo trascurabile in quanto vi è una fornitura continua di energia dall'albero motore.
Principali differenze tra turbocompressore e compressore
Conclusione
Turbocompressori e Supercharger sono entrambi sistemi di induzione forzata in grado di amplificare la potenza del motore e migliorarne le prestazioni. Tuttavia, i due sono diversi in base al loro design, funzionalità, erogazione di potenza, efficienza del carburante, emissione sonora, emissione di smog, ecc. In virtù di turbocompressori e compressori, i motori ordinari sono stati ora trasformati in macchine che esercitano un'enorme potenza ed efficienza.
La maggior parte delle auto da corsa di Formula 1 utilizza i compressori per aumentare la velocità complessiva del veicolo. I turbocompressori possono essere utilizzati per una varietà di usi. Oltre ad essere utilizzati come componenti aggiuntivi per il motore di un'auto, possono anche essere utilizzati in uno strumento di costruzione azionato dal motore. È grazie a questi due sviluppi che il mondo ha visto la vera essenza della “velocità”.
Riferimenti
- https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/1999-01-0908/
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196890416311463
