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La ricalibrazione dei turbocompressori

La ricalibrazione dei turbocompressori – E’ innegabile che il mercato dei turbocompressori, siano essi di primo impianto o aftermarket, sia in continua e forte crescita. Stiamo, infatti, assistendo con sempre maggiore frequenza all’adozione di piccoli motori sovralimentati, siano essi benzina o diesel, anche sulle più comuni utilitarie. Il motivo è semplice: il turbocompressore, introducendo un maggiore quantitativo di aria all’interno del cilindro (aria caratterizzata da una maggiore densità, una maggiore pressione e un numero maggiore di molecole di ossigeno), riesce a migliorare il coefficiente di riempimento e quindi il rendimento volumetrico del motore andando ad aumentarne i valori di potenza e coppia erogata.

Geometria fissa VS Geometria Variabile

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In commercio esistono però due diverse tipologie di turbocompressori, quelli a geometria fissa e quelli a geometria variabile. Nei primi non è possibile ottenere un controllo ne sulla portata ne sulla direzione del flusso dei gas di scarico in ingresso alla turbina ma, grazie all’adozione di una valvola di bypass (wastegate) sul lato caldo (turbina), si è in grado di tenere sotto controllo la pressione massima che può essere raggiunta all’interno della turbina evitando l’insorgenza di eccessive pressioni e regimi di rotazioni deleteri per l’intero turbocompressore.

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Nei secondi, invece, la parte statorica della turbina adotta un dispositivo con palette a geometria variabile. Questo dispositivo consente di variare le sezioni di ingresso al gruppo turbina così da sfruttare in modo più efficiente la forza d’impatto dei 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 meglio indirizzare il flusso contro le palette della girante. Al crescere del regime motore cresce anche la portata di gas combusti in arrivo alla turbina. Per sfruttare quindi questo fenomeno le sezioni delle palette dello statore e il loro angolo di incidenza, che da tangenziale passa a radiale, vengono ampliate fino alla completa apertura.

Rigenerazione e ricalibrazione

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Ma le differenze tra le due tipologie non si limitano solamente alla parte componentistica e funzionale. Infatti, anche in fase di riparazione e/o sostituzione, le procedure di intervento sulle due unità non sono esattamente le stesse. Nei turbo a geometria fissa si deve andare a calibrare il precarico dell’attuatore della wastegate. Iniettando in turbina una pressione costante, diversa per ogni codice turbo, si valuta lo spostamento della valvola wastegate e si tara di conseguenza il precarico dell’attuatore in base al valore imposto dal costruttore.

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Nei turbo a geometria variabile si deve per prima cosa calibrare il registro della geometria variabile valutando il flussaggio (portata di aria della geometria) e successivamente si va a calibrare il precarico dell’attuatore della wastegate. Iniettando la pressione di 30 Kpa, identica per ogni codice turbo, si valuta il flusso di portata (kg/h) della geometria e si tara di conseguenza il registro della geometria variabile in base al valore imposto dal costruttore. Successivamente si passa a calibrare il precarico dell’attuatore della wastegate come descritto in precedenza.

Banchi di flussaggio

Detto questo si intuisce facilmente come un’errata calibrazione sia dell’attuatore della wastegate che della geometria variabile porti a un cattivo funzionamento generale del motore traducibile in scarso rendimento, minori prestazioni, maggiori consumi, elevato ritardo di risposta (turbo-lag) e possibili danni allo stesso turbocompressore. Da qui nasce l’esigenza dell’adozione di un banco di flussaggio, strumento più che necessario per la corretta calibrazione dei turbocompressori, siano essi a geometria fissa o a geometria variabile.

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Banchi di flussaggio che risultano essenziali anche per la corretta calibrazione dei moderni turbocompressori sia con attuatore elettronico che con attuatore pneumatico e sensore di posizione elettrico. In questo caso il banco di flussaggio assicura una perfetta coerenza fra l’angolo delle palette della geometria e il segnale inviato dall’attuatore elettronico o dal sensore di posizione elettrico dell’attuatore pneumatico consentendone una corretta calibrazione.

 

Author

Matteo Di Lallo

http://www.matteodilallo.tech
Laureato in Ingegneria Meccanica e forte appassionato di motori. Collabora attualmente per alcune realtà del mondo dell'editoria automotive: Autotecnica, Trasporto Commerciale, Giornale del Meccanico, La Mia Auto, Omniauto, Quattroruote, Motori Agricoli, Evo Italia, Automobilismo ed EngBook.

10 Replies to “La ricalibrazione dei turbocompressori”

  1. Ti seguo da poco tempo e sebbene io lavori nel campo automobilistico da più di trent’anni non ti nego che leggo sempre (e imparo)molto volentieri le tue pubblicazioni! Grazie!

  2. Tutto chiaro e comprensibile. Ma la geometria variabile, si può regolare entro certi parametri più chiusa rispetto ai valori impostati di fabbrica?

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