#Come funziona ed a cosa serve IL Turbocompound

04 / aprile 2022
Come funziona ed a cosa serve IL Turbocompound

Seletron Performance

Turbocompound; come funziona ed a cosa serve.

 

Il turbo-compound, è un sistema utilizzato su alcuni mezzi pesanti (ad esempio su alcuni autocarri Scania e Volvo) che consente di recuperare una ulteriore parte di energia dai gas di scarico alla uscita della chiocciola del tradizionale turbocompressore. Come forse saprai, oggi non vengono prodotti motori Diesel aspirati per autotrazione, questo perché i benefici in termini di rendimento non renderebbero ragionevole produrre motori dalla cilindrata maggiore senza sovralimentazione. Di fatto quindi, tutti i mezzi pesanti in circolazione (e praticamente anche tutte le grosse macchine per movimento terra, dette MMT) sono spinte da motori Diesel turbocompressi. In un altro articolo potremo parlare del perché non vengono impiegati compressori volumetrici ma turbocompressori, oggi però vogliamo focalizzarci su questo particolare sistema per aumento del rendimento; il turbo-compound appunto.

 

 

Turbocompound – come è fatto.

 

Partiamo da sistema di sovralimentazione con turbocompressore, questo impiega una turbina a gas di scarico collegata ad un compressore centrifugo utilizzato per la sovralimentazione del motore, sia esso Diesel o alimentato a benzina. Parlando di mezzi pesanti – in quanto a oggi sono impiegato solo su alcuni di questi mezzi – abbiamo a che fare con grossi motori Diesel con cilindrate che possono essere anche di 10.000cc o 15.000cc.

 

Questi motori, come detto, utilizzano praticamente sempre un (o due in certi casi) turbocompressore con sistema di abbattimento della temperatura dell’aria compressa (intercooler). Se hai letto altri nostri articoli tecnici saprai più o meno come funziona un turbocompressore, ad ogni modo proseguiamo nella nostra descrizione. Nei normali motori turbodiesel sprovvisti del sistema turbo-compound, all’uscita della chiocciola calda, quella che contiene la turbina, vi è un condotto che porta alla prima sezione del sistema di scarico. Questo può essere composto da filtri anti particolato, catalizzatori e silenziatori in base al modello.

 

Nei veicoli che impiegano il sistema  turbo-compound, l’uscita dei gas di scarico – prima di finire nella prima parte del sistema di scarico – viene convogliata in una seconda turbina che a sua volta è connessa meccanicamente ad un gruppo di ingranaggi che hanno lo scopo di demoltiplicare la velocità di rotazione della turbina e moltiplicarne la coppia. Questa coppia viene trasferita all’albero motore, recuperando cosi una parte di energia dalla velocità e dalla temperatura dei gas di scarico che altrimenti verrebbe inutilizzata dopo l’uscita dal turbocompressore.

 

Questo particolare sistema assomiglia del tutto a quanto avviene nell’ultimo stadio dei motori turbo-albero impiegati principalmente su elicotteri. In questi motori vi sono gruppi formati da compressori e turbine multi-stadio e collegate tra loro tramite un albero, configurazione che normalmente – in ambito aeronautico – viene chiamata “turbina” e che fornisce spinta al velivolo attraverso la fuoriuscita di grandi masse di gas di scarico caldi. Nei motori turbo-albero, la spinta dei gas di scarico viene convogliata su una seconda turbina collegata ad un sistema di riduzione ad ingranaggi per fornire la coppia al rotore dell’elicottero.

 

Con ovvie differenze legate alla portata, alla temperatura ed alla velocità di rotazione, il sistema turbo-compound può essere considerato con funzionamento del tutto simile a quanto avviene nella parte finale di un motore per elicottero. Questo sistema, in base a dati dichiarati dai costruttori - e qui torniamo ai turbo-compound impiegati su mezzi pesanti per trasporto su gomma – possono consentire un risparmio sui consumi di gasolio pari a circa il 5 – 6 %.

 

Con questo articolo volevamo fare un pochino di chiarezza sul funzionamento di questo particolare dispositivo che spesso viene confuso con sovralimentazione multi-stadio o turbine a geometria variabile. Ricordiamo quindi che il turbo-compound non fa parte dei sistemi di sovralimentazione ma è un dispositivo per il recupero di energia dai gas di scarico di motori turbodiesel principalmente impiegati nei trasporti su gomma.

 

Se questo articolo ti è piaciuto non perderti il prossimo nel quale parleremo ancora di turbocompressori, nello specifico di un particolare turbocompressore elettrico creato da Mercedes.

 

Alla prossima!

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