#Eliminare il turbo lag con il turbo-elettrico

06 / aprile 2022
Eliminare il turbo lag con il turbo-elettrico

Seletron Performance

Elettro-turbocompressore Garrett di Mercedes

 

Di cosa si tratta? Cosa sono i turbocompressori elettrici? Che differenza hanno rispetto ai compressori centrifughi elettrici? Andiamo in ordine, ma prima una domanda: “hai già letto il nostro precedente articolo che spiega cosa sono i turbo-compound?” Se non lo hai fatto, leggilo!

 

I turbocompressori elettrici, in questo caso parliamo di un modello Garrett prodotto per Mercedes, sono dispositivi che inglobano una turbina a gas di scarico (con relativa gestione waste-gate controllata elettronicamente), un core centrale (con relativo sistema di lubrificazione e raffreddamento), un compressore centrifugo (con relativo sistema di by-pass controllato elettronicamente) ed un componente inedito e sconosciuto sui normali turbocompressori; un motore elettrico alimentato dalla linea 48V che serve ad eliminare il turbo-lag.

 

 

Cosa è il turbo-lag nei turbocompressori?

 

Il turbo lag è il termine impiegato per descrivere il ritardo con il quale il turbocompressore è in grado di generare sovralimentazione. In pratica il tempo che trascorre da quando si preme sul pedale acceleratore e quanto il turbo riesce ad accelerare fino a generare pressione nel suo compressore centrifugo. Il turbo-lag non è un dato numerico ma una definizione, la risposta del turbo infatti, non dipende solo dalle caratteristiche intrinseche del turbo stesso, dipende molto anche dall’accoppiamento motore-turbo e dalla gestione elettronica del motore.

 

Lo stesso turbocompressore potrebbe avere un lag (ritardo)  di 1 secondo su un motore di grossa cilindrata ed un lag di 5 secondi su un motore di più piccola cilindrata e diversa gestione elettronica. Ovviamente, la massa del turbocompressore (inerzia della turbina, dell’albero, dei cuscinetti se presenti, e del compressore) hanno una forte incidenza sulla prontezza del sistema completo, cosi come la fluidodinamica delle chiocciole e delle giranti. Ad ogni modo, ogni turbocompressore ha un ritardo di risposta che sarà maggiore tanto sarà di grosse dimensioni, alcune tecnologie (come il VNT, la sovralimentazione bi-stadio o il twin-scroll) hanno migliorato notevolmente questo aspetto, Mercedes però, assieme a Garrett, a voluto percorrere un’altra strada, quella appunto del turbocompressore elettrico.

 

Il sistema prevede che in particolari condizioni, quali ad esempio una richiesta di coppia/potenza dopo una decelerazione, un motore elettrico di tipo brush-less, faccia accelerare le giranti prima che i gas di scarico investano con energia la turbina del sistema. Questo comporta un tempo quasi nullo per passare dallo stato di zero sovralimentazione allo stato di massima sovralimentazione. Ovviamente, tutto questo si traduce in una risposta molto pronta del motore turbo. Appena i gas di scarico forniscono energia alla turbina, il motore elettrico cessa di funzionare trasformando il sistema in un normale turbocompressore.

 

L’elettro-turbocompressore cosi composto è molto complesso ed ha varie connessioni al motore ed al sistema di controllo e lubrificazione, nello specifico:

-           entrata gas di scarico

-           uscita gas di scarico

-           entrata aria atmosferica

-           uscita aria compressa

-           entrata lubrificante

-           uscita lubrificante

-           entrata refrigerante

-           uscita refrigerante

-           connessione controllo valvola waste-gate

-           connessione controllo valvola by-pass

-           connessione linea alimentazione motore

-           connessione controllo centralina motore elettrico

 

I compressori centrifughi elettrici sono invece semplici compressori che impiegano un motore elettrico per fare ruotare a forte velocità una girante centrifuga che funge da compressore. Sono sistemi (attualmente impiegati raramente) in alcuni motori con sovralimentazione bi-stadio dove una prima bassa pressione è generata da questo compressore elettrico per essere inviata poi all’ingresso di un normale turbocompressore a gas di scarico che genera la massima sovralimentazione per il motore.

 

Anche oggi speriamo di aver soddisfatto qualche tua curiosità sugli speciali turbocompressori. Se ti piacciono questi argomenti tecnici ti consigliamo di leggere anche gli altri che trovi in questa stessa sezione!

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