Geometria variabile – Ma una soluzione alternativa al turbo-lag, sicuramente più utilizzata, è rappresentata dai turbocompressori a geometria variabile. Grazie a questi dispositivi è, infatti, possibile attuare un migliore controllo sul flusso di gas di scarico in arrivo alla turbina e di conseguenza limitare il fenomeno del ritardo di riposta. All’interno della parte statorica della turbina (lato caldo) viene installato un dispositivo a palette a geometria variabile. Questo dispositivo consente di variare le sezioni di ingresso alla parte statorica del gruppo turbina e di conseguenza di sfruttare in modo più efficiente la forza d’impatto di questi gas sulle palette della girante.
A bassi regimi le palette dello statore sono praticamente quasi chiuse così da limitare la portata di gas in ingresso, accelerare e indirizzare il flusso contro le palette. Al crescere del regime motore cresce anche la portata di gas combusti in arrivo alla turbina. Per sfruttare questo fenomeno le sezioni delle palette dello statore vengono ampliate fino alla completa apertura. Facendo variare quindi opportunamente le sezioni d’ingresso si riesce a gestire in modo ottimale la portata di gas combusti in arrivo alla turbina ottenendo con un solo turbocompressore l’effetto di due unità separate disposte in serie (una di piccole dimensioni e bassa inerzia e una di grandi dimensioni e elevata inerzia). In fase di progettazione la chiocciola di un’unità a geometria variabile deve essere inizialmente dimensionata in base la massima portata che dovrà garantire a quel dato motore. A questa chiocciola verrà poi applicato uno statore a geometria variabile in grado di variare le proprie sezioni di ingresso tramite opportune palette in base alle necessità.
Tale geometria variabile sarà azionata da un attuatore che può essere: pneumatico, elettro-pneumatico o elettronico. Attuatore a regolazione meccanica che dovrà essere regolato in modo certosino (nella maggior parte dei casi funziona a depressione con valori di circa – 0.6 bar). L’unico aspetto difficoltoso nella realizzazione di questo tipo di sovralimentazione è quando il turbocompressore è abbinato ad un motore a benzina ad alte prestazioni. E’ risaputo, infatti, che le temperature dei gas di scarico in uscita da un motore turbo benzina possono raggiungere valori estremamente elevati (circa 1000°C). Per questo motivo la realizzazione e la scelta dei materiali della geometria variabili non è per nulla una questione di facile soluzione.
Archivio foto: BorgWarner; Honeywell
Ciao Matteo, siccome sto scrivendo la tesi sulla regolazione del turbo vorrei gentilmente chiederti una cosa che non riesco a capire anche per risposte che non mi convincono. Sto facendo dei test dinamici di taratura della geometria variabile su diversi turbo; i report però che escono mi fanno venire dei dubbi. Questi sono i risultati dell’ultimo report fatto su un turbo di un Daily IVECO:
Punto minimo: Pressione 15,0 [kPa]
Flusso 104 [kg/h]
punto medio: 6,0 [kPa]
113,9 [kg/h]
punto massimo: 2,0 [kPa]
98,1 [kg/h]
Sono d’accordo che la portata massica aumenti in funziona della pressione, ma com’è possibile che il punto di minimo (che dovrebbe essere il punto di minima apertura della geometria variabile) presenti valori di pressione e portata cosi alti??
ti ringrazio in anticipo,
Francesco
Ciao Matteo avrei bisogno se e possibile capire come fa a funzionare in depressione un attuatore a geometria variabile cosa gli permette di lavorare con questa funzione?cordiali saluti
CIAO MATTEO,DA POCO HO SOSTITUITO IL CORE ASSY DELLA MIA RAV 4 DIESEL 85 KW DEL 2003.VORREI SAPERE PERCHE’IL TURBO ENTRA IN RITARDO RISPETTO AL TURBO CHE HO SOSTITUITO.TI FACCIO PRESENTE CHE PRIMA ANDAVO IN QUINTA A 50 CHILOMETRI ORARI ADESSO NON RIESCO PIU’ IL MOTORE TENDE A SUSSULTARE DIVENDANDO RUMOROSO .GRAZIE E CORDIALI SALUTI
Ciao Matteo
Ho sostituito una turbina a geometria variabile su un motore diesel perché le palette erano bloccate e da allora ne ho cambiati altri tre in una settimana.
Ti sembra possibile ?, ..Una partita difettosa ?
Ciao grazje