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Nov 07, 2023

Come funzionano i compressori

Sin dall'invenzione del motore a combustione interna, gli ingegneri automobilistici, gli appassionati di velocità e i progettisti di auto da corsa hanno cercato modi per aumentarne la potenza. Un modo per aggiungere potenza è costruire a

Sin dall'invenzione del motore a combustione interna, gli ingegneri automobilistici, gli appassionati di velocità e i progettisti di auto da corsa hanno cercato modi per aumentarne la potenza. Un modo per aggiungere potenza è costruire un motore più grande. Ma i motori più grandi, che pesano di più e costano di più da costruire e mantenere, non sono sempre migliori.

Un altro modo per aggiungere potenza è rendere più efficiente un motore di dimensioni normali. Puoi ottenere questo risultato forzando più aria nella camera di combustione. Più aria significa che è possibile aggiungere più carburante, e più carburante significa un'esplosione più grande e una maggiore potenza. L'aggiunta di un compressore è un ottimo modo per ottenere l'induzione dell'aria forzata. In questo articolo spiegheremo cosa sono i compressori, come funzionano e come si confrontano con i turbocompressori.

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Un compressore è qualsiasi dispositivo che pressurizza la presa d'aria al di sopra della pressione atmosferica. Sia i compressori che i turbocompressori lo fanno. In effetti, il termine "turbocompressore" è una versione abbreviata di "turbocompressore", il suo nome ufficiale.

La differenza tra i due dispositivi è la loro fonte di energia. I turbocompressori sono alimentati dai gas di scarico che azionano una turbina. I compressori sono azionati meccanicamente da una trasmissione a cinghia o catena collegata all'albero motore.

Nella prossima sezione, vedremo come svolge il suo lavoro un compressore.

Nota: questo articolo riguarda ovviamente i compressori nei motori a benzina. Non si tratta delle stazioni di ricarica per auto elettriche proprietarie di Tesla, che si chiamano infatti Supercharger.

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Un normale motore a quattro tempi dedica una corsa al processo di aspirazione dell'aria. Durante questo processo accadono tre cose:

Una volta aspirata l’aria nel motore, deve essere combinata con il carburante per formare la carica, un pacchetto di energia potenziale che può essere trasformato in energia cinetica utile attraverso una reazione chimica nota come combustione. La candela avvia questa reazione chimica accendendo la carica. Quando il carburante subisce l'ossidazione, viene rilasciata una grande quantità di energia. La forza di questa esplosione, concentrata sopra la testata, spinge il pistone verso il basso. Il movimento creato dal movimento del pistone viene infine trasferito alle ruote.

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Aggiungere più carburante alla carica comporterebbe un'esplosione più potente. Ma non puoi semplicemente pompare più carburante nel motore perché hai bisogno di una quantità esatta di ossigeno per bruciare una determinata quantità di carburante. Quando si gira al minimo o si viaggia a velocità costante, la miscela è di 14,7 parti di aria per 1 parte di carburante. Quando hai bisogno di più potenza, ad esempio accelerando per sorpassare in autostrada, il rapporto aria-carburante è più simile a 12:1. Se vuoi stabilire i record nel quarto di miglio, tuttavia, dovrai aggiungere più aria in modo da poter aggiungere più carburante.

Questo è il lavoro del compressore. I compressori aumentano l'aspirazione comprimendo l'aria al di sopra della pressione atmosferica senza creare un vuoto. Ciò forza più aria nel motore, fornendo una spinta. Con l'aria aggiuntiva è possibile aggiungere più carburante alla carica e aumentare la potenza del motore. La sovralimentazione aggiunge in media il 46% di potenza in più e il 31% di coppia in più. In situazioni ad alta quota, dove le prestazioni del motore peggiorano perché l'aria ha bassa densità e pressione, un compressore fornisce aria a pressione più elevata al motore in modo che possa funzionare in modo ottimale.

A differenza dei turbocompressori, che utilizzano i gas di scarico creati dalla combustione per alimentare il compressore, i compressori traggono la loro potenza direttamente dall'albero motore. La maggior parte è azionata da una cinghia accessoria, che avvolge una puleggia collegata a un ingranaggio conduttore. L'ingranaggio conduttore, a sua volta, fa ruotare l'ingranaggio del compressore. Il rotore del compressore può avere vari modelli, ma il suo compito è aspirare l'aria, comprimerla in uno spazio più piccolo e scaricarla nel collettore di aspirazione.

Per pressurizzare l’aria, un compressore deve girare rapidamente, più rapidamente del motore stesso. Rendere l'ingranaggio conduttore più grande dell'ingranaggio del compressore fa sì che il compressore giri più velocemente. I compressori possono girare a velocità comprese tra 50.000 e 65.000 rotazioni al minuto (RPM).