Sovralimentazione - Funzionamento

La sovralimentazione serve a mettere a disposizione del motore in ogni fase di esercizio una pressione di sovralimentazione adeguata affinché la potenza del motore e la coppia del motore possano essere aumentate. Nella sovralimentazione con turbocompressore a gas di scarico l'energia cinetica dei gas di scarico viene sfruttata per azionare il turbocompressore. Il turbocompressore con geometria variabile della turbina aspira aria fresca all'ingresso del relativo compressore e la convoglia precompressa attraverso l'uscita, il condotto dell'aria di sovralimentazione, l'intercooler e il tubo distributore ai singoli cilindri del motore.

 La gestione della sovralimentazione con turbocompressore a gas di scarico avviene tramite il sistema di regolazione della pressione di sovralimentazione.

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Il motore è dotato di 2 turbocompressori a gas di scarico, le cui turbine attraversate dai gas di scarico azionano la relativa girante del compressore. Le turbine sono equipaggiate con un sistema di regolazione che consente di variarne la configurazione geometrica. Questo sistema consente di regolare la sezione del flusso della griglia di convogliamento in funzione delle condizioni di esercizio del motore. La regolazione avviene mediante modifica del flusso grazie a delle palette girevoli supportate assialmente disposte tra l'involucro a spirale e la girante turbina. Ai n. di giri motore bassi la chiusura delle palette determina la riduzione della sezione del flusso sul lato di scarico. In questo modo è possibile aumentare il n. di giri della girante della turbina sul lato aria esterna, con conseguente incremento della pressione di sovralimentazione. Ai n. di giri motore elevato la crescente apertura delle palette determina il corrispondente incremento della sezione del flusso.

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La modifica della sezione del flusso da "leggermente aperto" a "completamente aperto" avviene mediante la variazione dell'angolo di inclinazione di tutte le palette sull'anello di registro. Questo sistema costituisce la condizione preliminare per ottenere un "effetto di iniezione" variabile, che consente di parlare di Variable Nozzle Turbine (VNT).

L'angolo di apertura ottimale delle palette nelle diverse condizioni di esercizio è definito dal sistema di gestione elettronica del motore. In esso è memorizzato un diagramma caratteristico in cui per ogni condizioni di esercizio è stabilita la pressione di sovralimentazione ottimale. La regolazione delle palette viene eseguita dall'attuatore pressione di sovralimentazione lato sinistro (Y100) e dall'attuatore pressione di sovralimentazione lato destro (Y100/1). Questi attuatori elettrici si caratterizzano per l'elevata reattività di regolazione e grazie al sistema di identificazione della posizione consentono di uniformare la portata dei due turbocompressori a gas di scarico operando congiuntamente con il trasduttore contropressione allo scarico lato sinistro (B60/1) e con il trasduttore contropressione allo scarico lato destro (B60/2).

Grazie alla regolazione dinamica viene sempre utilizzata l'intera energia dei gas di scarico. I turbocompressori a gas di scarico con geometria variabile della turbina consentono di ottenere:

 Una più elevata pressione di sovralimentazione già nella fascia di giri inferiore del motore

 Una ridotta contropressione allo scarico nella fascia di giri superiore del motore

 Una maggiore erogazione di coppia grazie ad una migliore carica dei cilindri

 Una generazione della pressione di sovralimentazione più dinamica

Rispetto ai motori precedenti, la geometria delle palette del compressore e della turbina è stata perfezionata. In questo modo è stato possibile ottenere un migliore rendimento ed un più elevato n. di giri del compressore, con una potenza motore più elevata ed un più contenuto consumo specifico di carburante. Nuovo è anche il meccanismo VNT di 3a generazione. Sua caratteristica è il disaccoppiamento termico dell'apparato di convogliamento dal corpo della turbina, che garantisce una sicurezza di funzionamento in caso di elevate sollecitazioni termiche.