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IL TURBOCOMPRESSORE:
Che cos'è il Turbocompressore:
Il turbocompressore è composto da un corpo centrale di sostegno boccole/alberino e due chiocciole: una in cui confluiranno i gas di scarico, l'altra in cui passerà l'aria.
Nella chiocciola lato scarico è contenuta una girante che azionata dai gas di scarico (turbina), trasmette il suo movimento tramite un alberino alla girante racchiusa nella chiocciola opposta, che comprimerà l'aria risucchiata funzionando così da compressore.
I piccoli o piccolissimi turbocompressori per impiego automobilistico sono apparsi negli anni '60, per iniziativa di alcuni costruttori di componenti (Garrett, KKK, Hitachi, Alfa Romeo), che si sono cimentati nella loro costruzione, intuendo le potenzialità da essi rappresentate. Gli studi e le ricerche di nuove soluzioni costruttive, sia in termini di progetto che di materiali, sono poi continuate senza interruzione e proseguono ancora oggi, dopo aver raggiunto la massima intensità ed i più sorprendenti risultati negli anni '80, con la larga adozione dei turbocompressori nelle competizioni automobilistiche.
Il turbocompressore attuale è una macchina concettualmente semplice, ma molto sofisticata per le soluzioni costruttive adottate, frutto di 30 anni di studi, ricerche e prove. Pur essendo una macchina semplice, è estremamente efficace, come è tipico delle invenzioni geniali. Immaginate una vettura con motore aspirato di 1500 cm cubi e una potenza di 300 CV. Costituirebbe, già di per sé, un prodotto di elevatissime prestazioni, con una potenza specifica di ben 200 CV per litro. se si accoppiasse un turbocompressore adeguato si potrebbe ottenere dallo stesso motore 1200 CV!! La cosa è certamente sorprendente, al punto da sembrare impossibile; ma è esattamente quello che si è riusciti ad ottenere in Formula Uno nei ruggenti anni '80.
I turbocompressori devono il loro nome al fatto che sono costituiti da un compressore trascinato da una turbina azionata dai gas di scarico del motore; per funzionare, non assorbono quindi, potenza dal motore. La compressione dell'aria avviene a mezzo di una girante montata sullo stesso alberino della turbina, in posizione contrapposta. I turbocompressori impiegati in campo automobilistico sono di tipo radiale e centrifugo, ovvero con flusso d'aria che si muove verso la parte esterna della girante, secondo una traiettoria perpendicolare all'asse di rotazione. L'aria esterna viene aspirata, direttamente o tramite tubazione e/o filtro, dalla bocca di presa del compressore e viene centrifugata per effetto della rotazione della girante, che presenta una dozzina di palette curvate all'indietro ed è generalmente costruita in lega d'alluminio, per microfusione.
A causa della sua altissima velocità di rotazione, che in casi limite può arrivare a superare i 150000 giri al minuto, con velocità periferiche di oltre 600 m/s, la girante è soggetta a forti sollecitazioni meccaniche, che impongono un'elevata resistenza strutturale del materiale costituente. Per tale motivo si preferisce, nelle applicazioni più gravose, ricavarla direttamente dal pieno, con apposite macchine utensili.
Nella girante l'aria viene fortemente accelerata e, per effetto del campo centrifugo, subisce una prima compressione, con conseguente innalzamento della sua temperatura. All'uscita della girante la temperatura dell'aria supera, nelle applicazioni più spinte i 160 °C.
La compressione dell'aria prosegue nel successivo diffusore, che ha il compito di trasformare in pressione l'elevata energia cinetica da essa posseduta all'uscita della girante. In tale fase la temperatura dell'aria sale, sempre per applicazioni limite, fino a quasi 300 °C. Dal diffusore l'aria compressa passa poi nella chiocciola , un condotto che serve a raccoglierla e ad inviarla al motore, direttamente o attraverso un refrigeratore.
Una volta completato il ciclo del motore, l'aria, trasformata in gas combusti, passa nella chiocciola della turbina, che provvede a convogliarla al successivo distributore della turbina. Sulla chiocciola, o immediatamente a monte di essa, è installata la valvola di scarico chiamata "waste-gate", che ha l'importante funzione di controllare la potenza erogata dalla turbina, scaricando all'esterno, quando richiesto, parte dei gas prodotti dalla combustione. Qualora la valvola non si aprisse, il turbo aumenterebbe in modo incontrollato il suo regime, con conseguente distruzione del turbo stesso per eccessiva centrifugazione, o del motore per eccesso di sovralimentazione.
La valvola (in genere del tipo a saracinesca o a piattello) veniva in passato comandata meccanicamente, tramite un attuatore azionato direttamente dalla pressione di mandata del compressore. attualmente, è comandata elettronicamente, ne consegue una più ampia e più accurata gestione della turbina.
Nel distributore della turbina, una parte dell'energia termica posseduta dai gas combusti viene trasformata in energia cinetica. Conseguentemente i gas vengono accelerati e indirizzati poi sulle palette della girante della turbina, alla quale cedono la loro energia.
Il distributore classico dei turbo è privo di palette ed è costituito da un unico ugello ad uscita quasi tangenziale rispetto alla turbina, nelle più recenti realizzazioni sono utilizzati anche distributori con palette ad orientazione variabile, con l'intento di regolare ulteriormente la potenza fornita dalla turbina. I vantaggi ottenuti, rispetto al controllo tramite valvola "waste-gate", sono però marginali e rappresentati per lo più da una ridotta contropressione al motore.
La girante della turbina è di tipo centripeto, per cui il flusso dei gas si muove dalle estremità delle palette verso il centro della turbina, fuoriuscendo poi da una bocca di scarico, talora seguita da un diffusore. L'alberino con cui la turbina aziona il compressore è supportato da cuscinetti a strisciamento o a rotolamento, lubrificati dallo stesso olio del motore e dotati a volte di un proprio circuito di raffreddamento.
La girante della turbina riveste un ruolo molto importante ai fini della performance globale del compressore, in quanto è l'elemento che maggiormente influenza il "turbo-lag", ovvero il ritardo di risposta del compressore in fase di accelerazione. Essendo costruita con materiali pesanti come ad esempio: Inconel, Nimonic, per resistere alle forti sollecitazioni meccaniche e termiche (nei motori più spinti la temperatura dei gas di scarico supera i 1000 °C), la girante possiede un elevato momento d'inerzia ed impiega quindi un certo tempo per ritornare alla velocità di rotazione iniziale, una volta che è scesa di giri a seguito di una "staccata".
Per tale motivo, si cerca di ridurne per quanto è possibile il peso, attraverso la riduzione del diametro e la realizzazione di intagli tra una pala e l'altra. Le turbine leggere e refrattarie in ceramica, su cui per qualche tempo si sono concentrate le più recenti ricerche, potrebbero rappresentare un significativo passo verso la risoluzione del problema. Un grande vantaggio dei turbocompressori è rappresentato dal modesto incremento di ingombro e peso apportato al motore, in rapporto al notevole incremento di potenza fornito. Inoltre, come detto, non sono trascinati dal motore, ma traggono la potenza necessaria al loro funzionamento dalla pressione e dalla temperatura del gas di scarico. Per contro, essi funzionano, accelerano e decelerano secondo leggi molto diverse rispetto ai motori alternativi. Un esempio immediato è dato dal rapporto di compressione, che nei motori alternativi rimane costante indipendentemente dal regime di rotazione, mentre in un turbocompressore è fortemente variabile con il numero di giri. Un leggero calo del numero di giri del compressore determina infatti forti decrementi della sovralimentazione, con conseguente forte calo delle prestazioni del motore. E' ovvio allora che per un buon funzionamento del sistema "turbocompressore-motore" è indispensabile un loro corretto "accoppiamento".
a-Chiocciola compressore b-Supporto c-Corpo centrale d-Protezione termica e-Chioccola turbina f-Turbina g-Uscita gas scarico h-Wastegate i-Ingresso gas scarico j-Scarico olio k-Sede boccola |
l-Sede boccola |
Cuscinetti del turbocompressore:
il cuscinetto è un organo di collegamento usato per ridurre l'attrito fra due parti meccaniche a contatto, una delle quali in movimento rispetto all'altra, fissa, detta supporto. Solitamente il supporto deve permettere alla parte mobile il solo movimento di rotazione, impedendo qualsiasi scorrimento laterale. I tipi di cuscinetto più comuni sono quelli utilizzati nei supporti rigidi di alberi rotanti, dove l'attrito è particolarmente elevato.
I cuscinetti possono essere del tipo a strisciamento, come i cuscinetti a manicotto, o del tipo a rotolamento, come i cuscinetti a sfere o a rulli.; comunque i più utilizzati nei turbocompressori sono quelli a strisciamento, perché hanno meno inerzia.
I cuscinetti a strisciamento hanno una struttura più semplice, ma un funzionamento più complesso di quelli a sfera. Gli alberi rotanti sono realizzati generalmente in acciaio: dunque è imperativo che i cuscinetti a manicotto non siano costruiti nel medesimo materiale. Infatti, se ciò accadesse, il calore generato per attrito fra le due superfici, specialmente in condizioni di scarsa lubrificazione, aumenterebbe la temperatura di entrambi in eguale misura, e farebbe dilatare i due corpi fino al "grippaggio", ovvero fino al punto di impedimento totale del movimento, con grave danno per le parti meccaniche. Dunque generalmente i manicotti sono fatti, o rivestiti internamente, di bronzo, ottone o lega antifrizione; ciò anche per altre importanti ragioni: innanzitutto il bronzo (da cui il nome bronzina usato comunemente per tutti i cuscinetti di questo tipo), l'ottone e le leghe antifrizione hanno la caratteristica di essere più "scivolosi" dell'acciaio, e quindi generano un attrito minore; in secondo luogo questi metalli hanno un punto di fusione relativamente basso, e dunque l'eccesso di calore prodotto dall'attrito, in caso di carente lubrificazione, ne provoca la fusione senza "grippaggio" e quindi senza danni eccessivi per l'albero. I cuscinetti a manicotto solitamente sono lubrificati a pressione attraverso fori passanti, e spesso la superficie portante del manicotto è scanalata in modo che l'olio si distribuisca uniformemente.
Il gioco, ovvero la differenza tra il diametro della zona dell'albero supportata e quello del manicotto, è nominalmente un centesimo del diametro dell'albero. Quando l'albero è in rotazione, lo spazio corrispondente al gioco viene colmato da un velo sottilissimo di olio lubrificante (epilamina) e le due parti non sono mai in effettivo contatto. A velocità molto basse, la continuità dello strato d'olio può interrompersi, e in tal caso i due pezzi entrano in contatto. Per questa ragione, l'attrito è più elevato quando la macchina viene messa in moto e il cuscinetto può fondere se durante questa fase viene sottoposto a forti sollecitazioni.
Come salvaguardare il Turbocompressore:
I turbocompressori montati sulle auto di serie hanno il proprio alberino montato su boccole "galleggianti".
Questo sistema permette il raggiungimento a regime del turbo in minor tempo, poiché formandosi una pellicola d'olio tra la boccola e l'alberino (appunto galleggiante), l'attrito viene notevolmente ridotto con i relativi vantaggi. Naturalmente la tolleranza di tali boccole è stata calcolata per garantirne il perfetto funzionamento a temperatura di esercizio, che viene raggiunta in modo graduale durante l'uso della vettura.
Questa è una delle importanti ragioni per cui è necessario che il motore (e con esso l'olio) abbia raggiunto una temperatura di esercizio prima di usare il turbocompressore.
Un'altra importante (spesso sottovalutata) precauzione da prendere, è quella di far girare qualche minuto il motore al minimo prima di spegnerlo, specialmente se abbiamo usato in modo intensivo il turbocompressore.
Il motivo:
Spegnendo il motore la circolazione dell'olio viene interrotta, così l'olio rimanente tra le boccole e l'alberino del turbo comincerà a friggere a causa dell'elevatissima temperatura dello stesso turbo, il risultato sono dei depositi carboniosi sulle boccole/alberino che al successivo funzionamento del turbo rovineranno la superficie liscia delle boccole.
La situazione sarà ancora più grave se si spegnerà il motore subito dopo una brusca accelerata e fermata; in queste condizioni infatti si avrà l'asse della turbina che gira vorticosamente senza flusso di olio. In questo modo si avrà un doppio effetto negativo che alle lunghe accorcerà di gran lunga la vita del vostro turbo.
Schema di un motore turbocompresso:
L’intercooler:
L'intercooler e' un radiatore dell'aria applicato alla condotta di sovralimentazione; per comprenderne la necessita' e' necessario sapere che durante la sovralimentazione l'aria subisce un surriscaldamento e che questa surriscaldandosi si dilata aumentando la pressione.
Il risultato di questo surriscaldamento e' che l'aria ha una minore densita' e quindi un
della sua temperatura puo' innescare fenomeni di detonazione e preaccensione nel motore.
Per riportare l'aria a temperature piu' basse si fa uso dell'intercooler che e' strutturalmente analogo al radiatore dell'acqua se non fosse altro per le dimensione dei condotti.
L’utilizzo di un intercooler presenta i seguenti vantaggi:
Test hanno dimostrato che un buon intercooling aumenta la potenza del motore del 3%, ogni 10° di riduzione della temperatura; comunque, un giustificato ricorso all’ intercooling, si ha solo se la carica può essere raffreddata di circa 20°, pari ad un aumento di potenza del 6%.
Intercooler in alluminio
La valvola wastegate:
I turbocompressori devono essere preservati dall’elevata velocità e dal surriscaldamento; queste due condizioni di funzionamento possono avere disastrose conseguenze:
· eccessiva compressione e velocità di rotazione della ruota di turbina, sotto azione dei gas di scarico ad elevata temperatura, può distruggere velocemente i componenti rotanti;
· un’eccessivo rapporto di compressione , che produrrebbe una alta pressione nei cilindri e temperature elevate per un tempo maggiore del normale; ciò porta ad un danneggiamento delle parti mobili del motore e, nel caso di motori a benzina,può favorire la detonazione spontanea durante le fasi di accelerazione.
Per salvaguardare il turbocompressore dall’elevata velocità e dal surriscaldamento, si fa in modo che una parte dei gas di scarico, pari al 30 o 40 %, sotto alti carichi del motore e/o a elevato numero di giri, venga deviata per by-passare la turbina e indirizzare il flusso direttamente al tubo di scarico , con l’effetto di non aumentare la velocità, e di mantenere costante la pressione di spinta , con qualche ulteriore aumento della velocità del motore.
Il controllo del passaggio dei gas di scarico è svolto da una valvola detta di “Wastegate”.
La valvola wastegate,con una caratteristica a forma di fungo, è normalmente azionata da un attuatore a diaframma che ha la funzione di controllo della pressione.
La valvola a fungo è connessa da un lungo stelo all’attuatore a diaframma.
Lo stelo è racchiuso in un involucro alettato per poter meglio dissipare il calore trasmesso dai gas di scarico.
Nella figura sottostante si notano i due casi d (a)valvola chiusa e (b) valvola aperta.
Si noti l'importante funzione dell'attuatore per favorire l' apertura della valvola a fungo e bypassare in questo modo l'espansione in turbina.
Valvola pop off:
Intervenendo sui motori sovralimentati con l'innalzamento della pressione del turbo si può incorrere nella rottura di un componente poco noto, ma essenziale per il buon funzionamento del motore: la valvola pop-off.
Più comunemente nota come valvola di by-pass del turbo, la pop-off è importante in quanto contribuisce a salvaguardare l'affidabilità del propulsore e più specificatamente della turbina. Vediamo come funziona e a cosa serve.
Quando un motore sovralimentato eroga la massima potenza la turbina genera nel condotto di aspirazione una grande pressione (equivalente alla pressione atmosferica più quella di sovralimentazione). Supponiamo che durante una violenta accelerazione si debba chiudere in modo totale e repentino l'acceleratore; la chiusura della valvola a farfalla bloccherà la pressione di sovralimentazione tra la turbina e la medesima valvola, con la conseguente creazione di elevati stress meccanici sulle ventole del turbocompressore. Queste violente sollecitazioni si ripercuotono alla lunga sull'affidabilità della turbina stessa.
Odierne vetture come la Fiat Punto GT, dotate di motore sovralimentato, dispongono della valvola pop-off. Il componente montato in serie denota comunque una certa delicatezza soprattutto quando si forza un po' l'andatura. Per risolvere i problemi dovuti ad una eventuale rottura si puo' ricorrere a materiale racing. Nel mercato attuale dei pezzi di ricambio per uso strettamente agonistico esiste una valvola prodotta dall'Autofficina Bonalume, strutturata in modo da resistere alle elevatissime pressioni generate dalle turbine (3 bar continui).
Con questa valvola si migliora la risposta all'acceleratore dopo una staccata, diminuendo nel contempo il caratteristico turbo-lag dei motori sovralimentati. Inoltre grazie a questo componente è possibile viaggiare a velocità costante senza mantenere in pressione la turbina con indubbi vantaggi su consumi ed usura dei pezzi meccanici.
La storia del turbo:
Il primo turbocompressore fu costruito dal Dott. Alfred J. Buchi in Svizzera intorno al 1912.
Nel 1915 venne costruito il primo motore turbo diesel della storia, ma in quegli anni non riscosse molto successo...
La General Electric iniziò la produzione di turbocompressori negli anni 20, subito si verificarono i primi successi dovuti all'applicazione del turbo: il biplano LePere equipaggiato con motore Liberty e un turbocompressore della General Electric toccò l'altitudine record di 10092 m (33,113 piedi).
I turbocompressori furono in seguito usati sugli aerei durante la 1^ Guerra Mondiale, ma il boom avvenne tra gli anni 30 e 40: prima in Europa poi negli Stati Uniti.
Proprio negli Stati Uniti, la General Electric produsse turbocompressori per aerei militari, e nella 2^ Guerra Mondiale furono usati anche su bombardieri come il B-17.
La Garrett, fondata nel 1936 da J. C. "Cliff" Garrett, applicò l'intercooler al B-17 disponendolo tra ogni turbocompressore General Electric ed il corrispettivo motore Wright per una erogazione di 1200 cv ciascun motore.
Negli ultimi anni 40 e inizio anni 50, la Garrett fu commissionata per la produzione di piccole turbine per motori da 20 a 90 cavalli (15 a 67 kw), mentre la tecnologia aveva fatto intanto grandi passi avanti circa la qualità dei materiali, studio della fluidodinamica ecc......
Il 27 Settembre 1954, Cliff Garrett a scopi commerciali, decise di separare il gruppo costruzione compressori da quello di costruzione turbine: AiResearch Industrial Division per la costruzione dei compressori, mentre Garrett Automotive per la costruzione delle turbine.
Ancora oggi infatti osservando un turbocompressore Garrett, si potranno notare queste due diverse marche: la prima sul corpo compressore e la seconda su quello di scarico.
Una delle prime turbine prodotte dalla General Electric Una moderna Garrett T2
SOVRALIMENTAZIONE CHIMICA:
Come funziona:
Un motore aspirato lavora con la pressione di una atmosfera (che è appunto quella atmosferica e che corrisponde a circa 1 bar), mentre con la sovralimentazione si possono ottenere pressioni superiori. Il valore che viene indicato per stabilire l'entità della modifica è la "sovrapressione" di alimentazione. Quest'ultima va ad aggiungersi a quella già esistente e, nel caso di una sovrapressione di 1 bar, vuol dire che il propulsore opera con una pressione assoluta di circa 2 bar (che corrisponde all'incirca al doppio di un aspirato di identica cilindrata).
Introdurre più aria significa anche immettere più ossigeno, e quindi si può bruciare più benzina. La sovralimentazione chimica si ottiene anch'essa introducendo più ossigeno, ma utilizzando un gas che ne contiene una quantità superiore a quella contenuta nell'aria. Quest'ultima infatti contiene solo un modesto 21% di ossigeno (in peso), mentre il protossido d'azoto ne ha il 36.3%. Questo vantaggio permette di bruciare un notevole quantitativo di carburante in più e la maggiore energia termica prodotta si traduce in un ragguardevole incremento di potenza.
La molecola di protossido d'azoto (N20), noto anche come "gas esilarante", è composta da due atomi di azoto e da uno di ossigeno che, in presenza di elevate temperature (quelle che si hanno appunto nella camera di scoppio), si scindono, rendendo immediatamente disponibile l’ossigeno (O2). Più protossido si inietta nei cilindri, più cavalli si ottengono dal propulsore (e questo avviene a tutti i regimi di rotazione). Allora perché non immettiamo solo ossigeno? La risposta è semplice, per motivi di sicurezza! Infatti portarsi dietro l'ossigeno liquido in bombola è troppo pericoloso, è più comodo utilizzare un gas che ne contenga "molto" e che abbia al contempo un alto potere antidetonante, come appunto il protossido d'azoto.
Prelevato dalla bombola l'N2O viene immesso nei condotti di aspirazione, a valle del carburatore, tramite un iniettore, ancora in fase liquida ma sotto forma di spray. Rapidamente passa allo stato gassoso sottraendo calore e rendendo più densa la carica da introdurre nei cilindri. Alla miscela aria-benzina preparata del carburatore, a questo punto, è necessario aggiungere ancora un bel po' di carburante iniettandolo nei condotti.
La quantità di benzina deve essere superiore a quella richiesta da una perfetta carburazione, in modo da garantire un buon raffreddamento interno tale da scongiurarne la detonazione. Per ottenere l'incremento di potenza richiesto è sufficiente dosare la quantità di benzina e di protossido immessi nei condotti di aspirazione agendo sui getti calibrati degli iniettori.
Centralina del protossido Bombola di immagazzinamento
Intervista:
Le seguenti domande sono state poste al sig. Gisoldi, direttore commerciale della P&L (un’azienda leader nel settore degli impianti a protossido d’azoto) che molto gentilmente ha risposto alle nostre domande per mezzo della posta elettronica.
Il protossido può influenzare l'affidabilità del motore?
La chiave è scegliere la giusta potenza per una dato applicazione. Un Kit che usa la corretta calibrazione di fabbrica non causa normalmente aumento di usura. Quando l'energia prodotta nel cilindro aumenta, allo stesso modo aumentano i carichi dei vari componenti che devono gestiti. Se l'incremento dei carichi supera la capacità che i componenti hanno però gesfidi, ha luogo un aumento di usura. I Kit NOS sono progettati per funzionare a comando, e solo con l'acceleratore a fondo corso. Il protossido può essere estremamente vantaggioso perché viene usato solo quando lo volete voi, e non tutto il tempo. Tutti i kit NOS sono progettati per la massima potenza con affidabilità per ciascuna applicazione.
Posso semplicemente montare un kit NOS sul mio motore di serie?
Si, NOS realizza sistemi praticamente per ogni applicazione con motori di serie. La chiave è scegliere il corretto kit per una dato applicazione, ad es., i motori a 4 cilindri normalmente sopportano un aumento di 40-60 Hp, i motori a 6 cilindri di solito lavorano benissimo con incrementi dai 75 ai 100 Hp, gli small block \/8 (da 4.8a 6.2 lt.) possono solitamente accettare fino a 140 Hp., ed i big block V8 (6,5 7,9 1t.) possono accettare da 125 a 200 Hp. Questi range suggeriti procurano la massima affidabilità dalla maggior parte dei motori di sede con poche o nessuna modifica.
Quali sono alcune delle regole generali per incrementi maggiori di potenza?
Generalmente, pistoni forgiati in alluminio sono una delle migliori modifiche che potete fare. Ritardare l'anticipo di accensione (da 1 grado a 1.5 ogni 50 Hp di incremento). In molti casi può essere necessaria una pompa della benzina maggiorata. Può essere necessario benzina da corsa(] 00 ottani) e candele più fredde di 1 o 2 gradi con distanza tra gli elettrodi addotta a 6-7 decimi, comunque consigliamo di aggiungere alla benzina un additivo per innalzare il numero di ottani.
Per incrementi oltre i 250 Hp, potrebbero essere necessarie altre grosse modifiche in aggiunta a quelle sopra menzionate. Queste speciali modifiche possono includere un albero motore forgiato, punterie da corsa, una pompa della benzina con grande mandata, dedicato a fornire la benzina in aggiunta richiesta dal sistema NOS, e carburante da competizione ad alto peso specifico con oltre 110 ottani.
Come agisce il protossido?
Il protossido di azoto è composto di due parti di azoto ed una di ossigeno (36% di ossigeno in peso). Durante il processo di combustione in un motore, ad una temperatura di circa 300 gradi, li protossido si dissocia e rilascia ossigeno. Questo incremento di ossigeno genera un aumento di potenza consentendo di bruciare più carburante. L'azoto serve a parare il colpo dell'aumentato pressione nel cilindro, aiutando a controllare il processo di combustione. L'azoto esplica anche un eccellente effetto "intercooler" riducendo la temperatura dell'aspirazione di 18- 25 gradi C.
Che tipo di ricerche o tests vengono fatti sui prodotti NOS?
NOS possiede un completo centro di sviluppo e ricerca incluso un banco dinamometrico computerizzato ed un banco prova di flusso per la miscela carburante/protossido. Inoltre NOS è attivamente coinvolta in molti aspetti delle competizioni; lavorando assieme a molti piloti famosi per sviluppare i più potenti ed affidabili sistemi a protossido dei mondo.
Quanto tempo occorre generalmente per installare un kit NOS?
La maggior parte dei kit NOS può essere installato utilizzando comuni attrezzi nel giro di tre-cinque ore, per i motori europei tuttavia è spesso necessario smontare, forare e filettare il collettore di aspirazione, il che aumento il numero di ore necessario, potete inviarci il vostro collettore per una esecuzione a regola d'arte. I manuali di istruzioni NOS sono in assoluto i migliori nell'industria; e includono disegni di installazione specifici, schemi elettrici, e procedure di montaggio della bombola, come pure valori di prestazioni ed una completo guida ai problemi e soluzioni, il tutto tradotto e ristampato in italiano dalla P&L .
Il protossido fa aumentare pressione e temperatura nel cilindro?
Si. data la capacità di bruciare più carburante, è esattamente questo il motivo per il quale il protossido genera così tanti HP .
E' conveniente raffreddare la bombola?
No. Raffreddare la bombola fa diminuire drammaticamente la pressione causando un minore flusso di protossido, ingrassando cosi la miscela, con conseguente calo di potenza. Per avere prestazioni ottimali mantenete la pressione della bombola a 800-900 psi. Sono disponibili manometri NOS per protossido per monitorare la pressione. Se avete, o adoperate il protossido, in climi freddi, può essere una buono idea acquistare il nostro riscaldatore per bombola. Generalmente una temperatura ambiente di 20-30 gradi consente di sfruttare al meglio le potenzialità dei NOS.
Ci sono vantaggi ad usare il protossido su motori sovralimentati? (turbo o volumetrici)
Certamente! Nelle applicazioni turbo, il ritardo dei turbo avviene completamente eliminato aggiungendo un sistema NOS. Inoltre, sia i turbocompressori che i volumetrici comprimono l'aria, provocandone il riscaldamento. Con l'iniezione di protossido, un tremendo effetto "intercooler" riduce la temperatura di oltre 25 gradi, aumentando così la pressione di alimentazione e quindi incrementando ulteriormente la potenza.
Quanto è completo un kit NOS?
NOS è orgogliosa di offrire i sistemi più completi disponibili oggi sul mercato, Questi includono attualmente ogni componente necessario per una completa installazione: prigionieri più lunghi per il carburatore, guarnizioni, maschio per filettare, tubo carburante, braccetti, filtri, chiusure, ferramenta, fili elettrici, bombola da 4 kg. piena, un completo manuale di istruzioni, e tutti gli altri principali componenti sono standard in ogni Kit NOS.
Quali effetti ha il protossido su un motore con parecchi chilometri?
Questo dipende fondamentalmente dalle condizioni dei componenti dei motore. Qualsiasi elaborazione apportato ad un motore molto usurato o con una cattiva messo a punto, avrà effetti dannosi. Comunque, un motore in buone condizioni, con guarnizioni della testa e segmenti dei pistoni in buono stato, dovrebbe essere in grado di utilizzare il protossido senza alcuna usura anormale.
Se la mia vettura è dotata di catalizzatore, il protossido può danneggiarlo?
No. L'incremento di ossigeno presente allo scarico può realmente aumentare l'efficienza dei catalizzatore. Dato che l'utilizzazione dei protossido è normalmente limitato a 10-20 secondi di uso continuativo, non ci sono di solito effetti apprezzabili. Le temperature sono tipicamente ben al di sotto dei valori massimi consentiti.
Qual'è la posizione più opportuna per l'installazione della bombola?
Le bombole NOS vengono fornite con pescante e, al fine di mantenere il corretto pescaggio di protossido, è importante montare la bombola correttamente. Noi raccomandiamo di montare la bombola coricato con una inclinazione di 15 gradi. La parte della valvola dovrebbe stare in avanti ed il foro di uscita deve essere orientato verso il basso.
Quale importanza hanno i filtri dei protossido e della benzina in un kit ?
Alcuni dei più importanti componenti di ogni kit per protossido sono i filtri. Per prevenire che agenti contaminanti possono intaccare un' elettrovalvola o tappare un getto, i filtri per protossido NOS hanno un elemento o maglio di acciaio inox prodotto dall'industria aerospaziale.
Quali sono i vantaggi offerti dal protossido, rispetto ad altre elaborazioni?
Con un sistema a protossido, si possono ottenere performance ed affidabilità per costi molto più ragionevoli mantenendo allo stesso tempo i vantaggi di un motore di serie durante la guida normale. In più, il protossido offre tremendi incrementi di coppia senza dover portare il motore a regimi di giri troppo alti. Questi fattori aiutano il vostro motore a durare di più aspetto a molti altri tipi di elaborazione.
A quali pressioni sono sottoposti i componenti di un tipico kit NOS?
Le pressioni spesso superano le 70 atmosfere. Questo è il motivo per cui NOS utilizza nei suoi kit solo componenti per alta pressione di qualità aeronautica, come i tubi in Teflon rivestiti con maglia in acciaio inox.
Come posso verificare quanto protossido è rimasto nella bombola?
Il modo più attendibile è di pesare la bombola. Quando una bombola è quasi vuoto (meno dei 20% di gas rimasto) normalmente si avverte un effetto di mancamento della ripresa.
Qual'è la funzione della valvola di sfiato di sicurezza nella bombola?
E' molto importante non riempire la bombola oltre la suo capacità di sicurezza che è punzonata sulla bombola stessa. Un riempimento eccessivo o una temperatura troppo alta possono far aumentare troppo la pressione, forzando così la valvola di sfiato e causando la perdita di tutto il contenuto.
Esempio di calcolo di un turbocompressore:
Un motore alternativo 4 tempi ad accensione comandata presenta in condizioni ambientali standard le seguenti prestazioni:
Sono in oltre noti la cilindrata, V = 8,86 [dm3] , il rapporto volumetrico di compressione r= 8,0 ,la pressione di marcia a vuoto r= 3,0 [bar] (A= 1,4 [bar]).
Determinare la potenza erogata dal motore quando viene sovralimentato con un compressore mosso da una turbina a gas, sono dati:
Determinare inoltre la potenza erogata dallo stesso quando all’uscita del compressore è presente un interrefrigeratore che riduce la temperatura dell’aria di 35 [C°] con una caduta di pressione di 70 [mbar].
Si consideri:
Dove:
con:
Ovvero:
Come si vede nella figura l’interrefrigeratore modifica le condizioni di aspirazione del motore, di conseguenza è una diversa situazione di scarico e un diverso bt.
Ne deriva che:
da cui ricavo:
Fonte: http://www.tsr.altervista.org/_altervista_ht/sovralimentazione.doc
Sito web da visitare: http://www.tsr.altervista.org
Autore del testo: non indicato nel documento di origine
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