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Turbocompressori

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TURBINA

La turbina è un dispositivo costituito da una girante munita di palette e alloggiata in uno statore avente conformazione a chiocciola. In campo automobilistico si impiegano turbine azionate dai gas di scarico, che consentono di recuperare parte dell'energia posseduta da questi ultimi, che altrimenti finirebbe dispersa nell'atmosfera. Quando i gas escono dal cilindro hanno non elevata temperatura e una certa pressione: la turbina consente di trasformare in energia meccanica appunto una parte del loro calore e della loro energia di movimento. Le turbine a gas di scarico che usualmente vengono utilizzate per azionare compressori centrifughi sono quasi sempre del tipo a flusso centripeto; la girante (che deve essere equilibrata con una accuratezza eccezionale) viene realizzata in genere in leghe speciali estremamente resistenti alle site temperature (come ad esempio il Nimonic, impiegato per le turbine dei motori aeronautici) mentre la chiocciola e' in ghisa. Tra i piu' recenti miglioramenti proposti e impiegati in questo campo vanno menzionati il raffreddamento ad acqua dello statore e l'impiego di una palettatura dello statore a geometria variabile.

La turbina a geometria variabile concettualmente è identica al turbocompressore, la differenza più grande da questa è insita nella girante motrice o di scarico. Essa infatti è circondata da palette mobili che determinano la variazione dell'angolo d'incidenza dei gas di scarico con le palette della girante motrice. In funzione del regime di rotazione, queste vengono chiuse o aperte per favorire la velocità o la portata a seconda dei regimi stessi. Ciò porta ad una maggiore flessibilità e adattabilità di comportamento rispetto al "Turbo" a chiocciola fissa: una turbina a geometria variabile consente di ottenere la stessa bassa inerzia di una turbina di piccole dimensioni e la portata d'aria (quindi potenza) di una turbina di maggiori dimensioni. Il campo di applicazione più vasto è quello dei TurboDiesel ad alta pressione di iniezione come Common Rail e iniettore pompa.

 

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