La Tecnica da Corsa – La Sovralimentazione

La Sovralimentazione

Primo capitolo    Concetti di base

La sovralimentazione di un motore automobilistico è un mezzo utilizzato per aumentare la potenza del motore stesso, senza aumentare la cilindrata e senza raggiungere regimi di giri elevati. La sovralimentazione di un motore a combustione interna a quattro tempi avviene mediante l’immissione, in camera di combustione, di aria (o miscela aria-combustibile) a pressione maggiore di quella atmosferica p0 che si ha in un motore “aspirato” (dove il fluido è richiamato dalla depressione creata dal movimento alternativo del pistone dal punto morto superiore, PMS, al punto morto inferiore, PMI). È noto che la potenza indicata W (in CV) erogata da un motore dipende dal

  • Regime di rotazione n (giri/minuto)
  • Cilindrata complessiva V in dm³ (o lt)
  • pmi pressione media indicata in bar o Kg/cm²

secondo la relazione:

dove 900 è il fattore di conversione che serve per avere l’espressione della potenza in CV.

 

 

Dalla precedente formula risulta, che per un dato motore con una data cilindrata V è possibile aumentare la potenza agendo su due vie:

  1. aumentando il regime di rotazione n
  2. aumentando la pmi

Agendo su n ho comunque limiti strutturali da rispettare , tendendo conto che l’espressione delle forze di inerzia (Fin) alternative riferite alla massa m del pistone che si muove di moto alternato è:

Diagrammando fra il PMS e il PMI abbiamo il seguente andamento dell’accelerazione del pistone:

Poiché le forze d’inerzia del pistone variano

 

con il quadrato della velocità  angolare:

ω ( e quindi con n ) non è consigliabile

spingersi oltre certi limiti, infatti

quando il pistone è in corrispondenza del

 

PMS e avviene lo scoppio, sulla superfice del pistone agisce il massimo valore della pressione esercitata dal ciclo otto, ossia agisce una forza:

con d= alesaggio in cm del pistone

In corrispondenza del PMS agisce in totale la forza:

tale valore di F serve a dimensionare il pistone.

Ciò che posso aumentare, invece, è la pressione media indicata, dotando i collettori di aspirazione di sistemi che creano una sovrapressione p che in pratica aumenta la densità di carica fresca immessa in camera di combustione.  In linea di principio la sovralimentazione consiste nell’aggiungere al motore di base un compressore, il quale ha il compito di inviare ai cilindri aria ( o miscela aria-benzina) con una pressione p superiore a quella atmosferica ( po ). Pertanto ad ogni fase di aspirazione in ciascun cilindro viene introdotta una quantità di aria e quindi di carburante, notevolmente superiore a quella che entrerebbe se non venisse impiegato il compressore, ovvero se il motore fosse alimentato a pressione atmosferica.

 

Segue capitolo 2 “cicli termodinamici”……

Ing. Romano Venturi docente di Meccanica e Tecnologie al Ch. Lindbergh Institute di Firenz

 

Per chiarimenti :

e-mail :  venturi.romano mail.com

 

 

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