Discussione: Turbina su motori c.i. per aumento rendimento

Tutti i motori di cui sono dotate le autovetture dotate di turbine oggi in commercio sono dotate di compressore per l'incremento di potenza, a vari regimi.
Ma non sarebbe più semplice in termini di rendimento reimmettere la potenza recuperata tramite turbina direttamente sull'albero motore??

Arrivi dopo 100 anni, visto che la prima sovralimentazione forzata è stata pensata agli inizi del 1900, e ci correvano percui (hobby), gia negli anni venti, per non parlare di aerei, saluti

Ma veramente io non parlavo di"sovralimentazione".. parlavo di utilizzare l'energia recuperata dalla turbina NON per azionare il compressore (volumetrico o meno) ma, ad esempio tramite ingranaggio, per reimmettere direttamente la potenza recuperata sull'albero motore.

anche qui arrivi tardi, il turbo compound oppure eletricità dai turbo è tutta roba di 30 anni, vi sono circolanti molti auto carri con il turbom compound,Iveco Scania Volvo Daf, saluti

Ok, ma se c'è perché non viene utilizzato sulle autovetture?

Perchè non conviene.

non è solo convenienza vi sono anche aspetti tecnici, dopo la venditia che succede, già nei autocarri la maggior parte di chi ha avuto problemi hanno tolto tutto,in italia viviamo troppo di furbizia, lavorare e investire non è il nostro forte, saluti

forse nei mezzi ibridi.... un'ulteriore recupero di energia non può fare che bene all'autonomia dell'elettrico.... ma ho paura che la poca energia recuperata non varrebbe la spesa del sistema turbina-generatore....

o forse intendevi qualcosa come una specie di kers?.... anche in questo caso credo che le complicazioni tecniche supererebbero i benefici......

il kers è un sistema integrato al volano motore che in fase di accelerazione da potenza e in frenata si conporta da generatore, il turbo compound o turbine elettriche con recupero sono state testate, da tutti i costruttori è solo un problema di dopo vendita per dare una assistenza corretta, non è ne tecnologico e moneteario, è solo ignoranza umana come avviene in tante cose, servono persone che lavorino di mani e abbiano studiato bene , in poche parole in italia è quasi impossibile avere di queste figure professionali, non tiratemi fuori i corsi, tutto è fatto solo di apparenza cartacea, saluti

Originariamente inviata da gordini-motori

il kers è un sistema integrato al volano motore che in fase di accelerazione preleva potenza ....

... no, la restituisce in fase di accelerazione... e comunque sostituisci l'energia del volano motore con quella della turbina sullo scarico.....

probabilmente intendeva questo..... o perlomeno ho capito così dal post iniziale.... sistema che non mi risulta esistere... (ma sono ignorante quindi non si sa mai) probabilmente perchè, come già detto, non conveniente.....

.... e poi pensandoci un attimo anche poco furbo in termini energetici perchè appunto sottrarrebbe in parte energia dal sistema proprio in fase di accelerazione..... meglio in frenata.... ma c'è già....

allora tornando sul discorso, e dopo che ho corretto l'errore, le turbine sullo scarco che vengono usate per produrre energia elettrica sono funzionante e testate da anni, addiritura la GMT in un motore eccezzionale aveva due turbine elettriche che in accelerazione usavano corrente per eliminare i tempi di risposta, in curva di potenza producevano corrente per gli ausigliari motore, circa trenta anni fa, saluti

La mia idea, comunque, era quella di applicare questo sistema in sinergia con i sistemi multiair (nei ciclo Otto) e di recupero dell'energia in frenata, per diminuire un bel po'i consumi.

parlavo di utilizzare l'energia recuperata dalla turbina NON per azionare il compressore (volumetrico o meno) ma, ad esempio tramite ingranaggio, per reimmettere direttamente la potenza recuperata sull'albero motore.

E come pensi di accoppiare una turbina che gira a 100000 giri con un albero motore che gira a 3000?

Beh, esistono i riduttori.. o comunque, se il rendimento fosse troppo basso, si potrebbe pensare in alternativa di convertire l'energia in elettricità, come in questo thread qualcuno suggerisce.

Beh, esistono i riduttori..

Un riduttore simile non esiste, e difficilmente si riuscirà a costruirne uno in qualche lontano futuro.

potrebbe pensare in alternativa di convertire l'energia in elettricità, come in questo thread qualcuno suggerisce.

Non è un alternativa, è l'unica soluzione praticabile.

come detto, la similitudine del kers (meccanico però) ci poteva anche stare....così evitiamo il "riduttore impossibile".....

comunque sistemi "meccanici" per trasferire l'energia cinetica (e con volani anche accumularla e restituirla a comando, vedi appunto il kers meccanico) ce ne sono a iosa.... senza usare riduttori...

....chiaro sempre il concetto di "criterio economico di ritorno" e aggiungo anche di efficienza.... e quindi il perchè non esiste....

Live il turbo conpound dei auto carri sfruttano un giunto idraulico governato, non è male 3-5%anche di aiuto nelle condizioni migliori naturalmente, il problema viene la prima volta che entri in officina, un mio amico aveva il volvo dovette andare in gemania, il problema che in italia piace solo chiaccherare, ma di sbattersi ZERO ZERO E SOTTO ZERO

Originariamente inviata da livingreen

E come pensi di accoppiare una turbina

non è solo quello, non vi è nemmeno proprorzionalità fra regime del motore e quello della turbina, bisogna anche tener conto conto che il turbo non è a costo zero, un minimo di contropressione la dà

ciao

comunque sistemi "meccanici" per trasferire l'energia cinetica (e con volani anche accumularla e restituirla a comando, vedi appunto il kers meccanico) ce ne sono a iosa.... senza usare riduttori...

Live il turbo conpound dei auto carri sfruttano un giunto idraulico governato

State parlando della stessa cosa, del giunto idraulico che permette anche l'accoppiamento del cambio o del CVT al KERS.
Ma non credo proprio che arrivi a 100000 giri.....

Originariamente inviata da primus71

non è solo quello, non vi è nemmeno proprorzionalità fra regime del motore e quello della turbina, bisogna anche tener conto conto che il turbo non è a costo zero, un minimo di contropressione la dà

ciao

Si, da 10 di contropressione e 15 di pompaggio positivo.
Monta un turbo su un aspirato, non aumentare mandata combustibile, consumerà meno...

dipende, la contropressione si può combattere e aumentando il rendmento con scarichi ad alta frequenza e condotti, e le nuove turbine generano più flusso con minore energia, e il flussoè meglio della pressione, ma parlando di applicazioni per aumentare i rendimenti, non motori da corsa, saluti

In sostanza LoSpada voleva far notare che lo scarico di un motore a scoppio è ancora in pressione (tanto è vero che si sfrutta per far girare una turbina che muove il compressore di sovralimentazione; è il turbo che troviamo nei motori Diesel).
Il turbo è la forma più usata di sfruttamento dell'energia di pressione dello scarico, ma si può anche sfruttare (ciclo Atkinson) prolungando la fase di espansione.
Per fare un esempio la Toyota Prius e la Lexus usano un motore a ciclo Atkinson per ridurre i consumi (che invece tenderebbero a peggiorare per le perdite nel passaggio da energia meccanica a elettrica e viceversa fra il motore e la batteria).
In un ciclo Atkinson la pressione media nel cilindro è più bassa che nei motori a ciclo Otto; di conseguenza questi motori a parità di cilindrata danno una potenza minore, ma con rendimento superiore perchè sfruttano meglio l'energia dei gas di scarico.

Ciclo Atkinson - Wikipedia

Rispondo al messaggio numero 1.
Il compressore è una furbata che serve per aumentare la potenza della macchina (ma anche il consumo), mantenendo una cilindrata bassa.

Questo permetteva tanti anni fa di pagare tasse basse perché la cilindrata era piccola nonostante la potenza della macchina era altissima e consumava tanto.

Il governo capi' l'antifona per adesso fa pagare le tasse in base alla potenza e non più in base alla cilindrata.

Però se volessi mantenere una cilindrata bassa, potrei truccare la macchina aggiungendo un razzo nel cofano della macchina, (come già avviene nei fumetti della macchina di batman)

perchè è una furbata e fa consumare di più, dove lo avresti letto,e su quali testo, sei per caso un anti motore endotermico, saluti

come già anticipato da livingreen, è impossibile assommare meccanicamente la potenza di una turbomacchina da 200.000 rpm (regime dei turbocompressori commerciali per utilizzo automotive) con quella di un albero motore da qualche migliaia di rpm max!!
e riduttori da 200.000 rpm in entrata non si possono costruire, perchè a quel regime di rotazione assurdo la forza centrifuga disintegrerebbe gli ingranaggi!!

poi, discorso da fare, che, da rapida lettura dai commenti altrui mi pare nessuno abbia affrontato:

i reali vantaggi della sovralimentazione!

se una turbina per funzionare necessita di "X" cv, l'incremento di potenza dallo stesso motore sarà di "nX" cv, a causa dell'incremento di efficienza... da come sembra descrivere l'apertura del tuo 3D, non è che i cv che mettono in rotazione la turbina sono gli stessi che aumenteranno la potenza finale del motore, convertendolo da aspirato a turbo... è un discorso di incremento di efficienza... provo a spiegarti:

1-vantaggio notevole dell'alimentazione forzata è il miglior riempimento delle camere di combustione, che negli aspirati avviene solo a massimo carico, con acceleratore completamente spalancato, e cmq non si raggiunge il riempimento ottimale dei sovralimentati... maggior riempimento=maggior energia espressa per ogni ciclo completo del motore=maggior spinta sul pistone=maggior efficienza.

2-altro vantaggio notevole della sovralimentazione: si sfrutta meglio l'ENTALPIA della combustione, perchè a parità di cilindrata e perciò di superfici interne del propulsore, il calore ceduto alle camicie dei cilindri tra un aspirato ed un sovralimentato è simile, mentre la PME (Pressione Media Effettiva) di un sovralimentato è ben più alta... a parità di entalpia iniziale a disposizione, un sovralimentato ne trasforma di più in spinta sul pistone.

3-altro vantaggio che deriva dalla sovralimentazione: avendo maggior coppia, una buona dose di potenza è disponibile sin dai medi giri, perciò non occorre spingere il propulsore sino agli alti giri, dove in genere un ciclo otto e ancora di più un ciclo diesel perdono molto di efficienza, soprattutto a causa dell'esponenziale aumento dell'attrito radente degli organi interni, e anche perchè i motori civili in genere sono progettati per rendere di più ai medi giri, visto che gli alti giri si usano poche volte, quasi sempre in fase di sorpasso.

4-non esiste solo la sovralimentazione turbo, ci sono anche i compressori meccanici (per tacere della sovralimentazione chimica, tipo protossido d'azoto, o iniezione d'acqua): anche la sovralimentazione meccanica aumenta l'efficienza complessiva finale del propulsore, pur consumando cv "buoni", ovvero quelli sottratti all'albero motore dalla cinghia che trascina il compressore meccanico (mentre i turbo-compressori vengono azionati dai gas di scarico: è energia gratis per la sovralimentazione, o quasi gratis, perchè installando il turbo lo scarico è meno libero, e perciò il motore fa della fatica in più in fase di espulsione, anche se si parla di poca cosa); certi grandi costruttori sono riusciti a produrre motori molto efficienti anche con il compressore meccanico, come il v6 3.0 tfsi audi, pluripremiato.