Nelle puntate precedenti su LHSM

Come già sapete, abbiamo parlato di come un motore genera potenza nell’articolo precedente di “Facciamo un po’ di meccanica – per Principianti”, se ve lo siete persi, andate a leggervi il post immediatamente, o non vi parlerò mai più!
Abbiamo visto, con le dovute distanze, il movimento che esegue un pistone all’interno del cilindro, e abbiamo anche parlato di cosa serve ad un motore Diesel per generare l’esplosione all’interno della camera di combustione.
“Per mettere i puntini sulle i”, per facilitare l’idea, ho sempre parlato, e continuerò a parlare di esplosioni, ma il termine tecnico corretto da utilizzare con i motori a gasolio è “espansione”.

Diamo un’occhiata più da vicino.

È il momento di affrontare le cose in modo un po’ più serio, e parlare approfonditamente di due dei tre elementi necessari per una corretta esplosione (per adesso è meglio non concentrarsi sulla fase di compressione, che verrà analizzata in un secondo momento dedicandole un post tutto suo):

• L’aria in aspirazione
• Il Gasolio

E di conseguenza lo scarto generato da questi elementi:

• Il gas di scarico (e anche qui ci fermiamo a questa semplice dicitura, analizzeremo più avanti le varie componenti che si generano e nello specifico analizzeremo come potremmo riutilizzarle a nostro vantaggio.)

Linee aria e linee di scarico

I motori Diesel si dividono in due sottocategorie principale che sono:

• Motori Diesel aspirati: In questo caso non esiste nulla che assista l’aspirazione dell’aria, che attraverso un filtro, raggiunge l’interno della camera di combustione aiutata unicamente dalla naturale depressione generata dal movimento dei pistoni mentre scendono all’interno del cilindro.
  Durante il ciclo di espulsione dei gas di scarico, questi vengono semplicemente convogliati attraverso un collettore nell’atmosfera.
• Motori Diesel turbocompressi:
  Questa volta, l’aria viene meccanicamente aspirata da una turbina che comprimendola, la invia direttamente nella camera di combustione, generando pressione ed assicurando alte prestazioni, quando l’aria a pressione atmosferica, subisce una compressione da parte della turbina, cambia nome, ed in gergo tecnico, viene definita “Aria di carica”.
  Durante il ciclo di espulsione dei gas di scarico, l’aria esausta questa volta verrà convogliata nuovamente alla turbina, attraverso un collettore, facendo muovere una “ventola” in quella che viene definita la zona “fuoco” del turbocompressore, generando la spinta necessaria per permettere il movimento della ventola nella chiocciola di aspirazione della turbina.

Tutto chiaro? Spero vivamente di no perché ho una fantastica Gif da mostrarvi, ringraziando doverosamente Wikipedia e Tyroola per averla resa pubblica con una licenza CC0.

Come potete vedere la turbina è composta da due chiocciole principali, dentro le quali girano due diverse ventole con angolazioni opposte: una per aspirare, e l’altra per espellere aria. Queste due ventole sono collegate da un asse centrale e, al movimento di una delle ventole, si genera lo stesso movimento su quella opposta.

La Gif ci mostra due diversi momenti: Quando il pistone comincia a scendere verso il basso del cilindro, usando la depressione creata, aiuta la ventola di aspirazione della turbina ad iniziare la rotazione, ma, quando abbiamo la fase di scarico, il pistone andando verso l’alto, comprime l’aria esausta “sparandola” ad alta pressione direttamente sulla ventola della parte fuoco della turbina, e siccome abbiamo detto che le due ventole sono legate tra loro, maggiore è la pressione dei gas in uscita, maggiore sarà l’aspirazione generata dalla ventola per l’aria in entrata.

Di conseguenza, più i giri al minuto raggiunti dal motore saranno alti, maggiore sarà l’aria di carica prodotta dalla turbina, che, portando più aria e più pressione alla camera di scoppio, consentirà un’esplosione più pulita rispetto ad un motore aspirato. O il motore soffocotto, come preferisco chiamarlo io…

E questo è tutto

Ho finito il mio secondo articolo per la serie “LHSM”, è importante però per chi legge, capire che ci sono molti tipi diversi di motori, e anche molte differenze tra un sistema turbocompresso e l’altro, come per esempio un sistema a geometria fissa a paragone di uno a geometria variabile, o un compressore volumetrico, o un sistema EGR, o con ausilio di after o inter cooler, e molto altro ancora.
Quello che interessa a me, è rendere leggermente più chiare e semplici alcune dinamiche fisiche e meccaniche che si creano all’interno di un motore, partendo dalle basi, e cercando di capire, per adesso, come funziona un motore.
Del resto nel titolo, c’è un “principianti” grande quanto una casa.

Grazie ancora per essere arrivati fin qui, ci vediamo presto.