La sovralimentazione dei motori nelle automobili: cenni di meccanica

L’aumento di potenza dovuto alla sovralimentazione produce un incremento delle forze che agiscono sui componenti meccanici del motore e del flusso di calore attraverso gli organi che delimitano la camera di combustione:
– È richiesto un opportuno irrobustimento della struttura
– Teoricamente, ogni aumento della pressione di mandata del compressore Pm comporta un aumento proporzionale della pressione di fine compressione
• In realtà, in un Diesel sovralimentato, il rapporto di compressione viene leggermente ridotto

• In un motore a ciclo Otto sovralimentato, il rapporto di compressione deve essere sensibilmente diminuito

– In ogni caso, l’incremento di pressione fra l’inizio della combustione ed il massimo valore raggiunto Pmax non è proporzionale a Pm
• La pressione massima Pmax aumenta molto meno rapidamente della pressione di sovralimentazione, dipendendo piuttosto dalla quantità di combustibile bruciato
prima di raggiungere nel cilindro Pmax
– Al raddoppio della Pmax si ottiene una triplicazione della pme

– Si dovranno cioè irrobustire i principali componenti del motore, ma in ogni caso l’aumento in peso ed ingombro si mantiene piccolo rispetto all’incremento in potenza
– In alcuni casi i motori riescono già a sopportare gli aumenti di pressione

Le sollecitazioni di origine termica sono molto gravose:
– Costituiscono il limite più stringente (alla Pot max) per un ulteriore incremento del grado di sovralimentazione dei motori

– A parità di rapporto aria/combustibile, la quantità di calore liberata dal combustibile cresce proporzionalmente alla massa d’aria introdotta nel cilindro, ossia al grado di sovralimentazione
– La superficie attraverso cui avviene uno scambio di calore tra il fluido di lavoro e quello refrigerante resta invece inalterata
• Da una parte, le perdite di natura termica nel motore sovralimentato sono una percentuale più bassa di tutto il calore sviluppato, dall’altra parta si hanno flussi per unità di area più alti
– Quindi maggiori gradienti di temperatura tra le superfici interne ed esterne

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