Turbina elettrica: descrizione, rendimento e prezzo

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La presenza di una turbina rende un motore sovralimentato, con un incremento notevole del rendimento e delle prestazioni; la versione elettrica è diffusa.

Le differenze tra un motore sovralimentato, dotato quindi di turbina e un motore per così dire tradizionale, detto aspirato sono notevoli in fatto di rendimento e i dati sono tangibili.

Che si tratti di motori alimentati a benzina o a gasolio la sostanza di base non cambia, i motori sovralimentati rendono di più e permettono anche consumi inferiori. Nel corso del tempo lo sviluppo tecnologico e le innovazioni hanno dato una grossa mano alla diffusione della turbina che oggi è diventata elettrica, un corpo alimentato elettricamente e non dai giri del motore che sfrutta la sua potenza e la mette al servizio del rendimento generale del veicolo.

Turbina elettrica descrizione

Il principio fondamentale di una turbina, a prescindere dalla sua natura, è quella di raccogliere l’energia cinetica presente in un fluido e trasformarla in forza o energia meccanica. Nel caso delle auto il fluido è l’aria e l’energia prodotta va a vantaggio delle prestazioni offerte dal motore.

Il concetto base del funzionamento di una turbina sta nel recupero di parte dell’aria espulsa come gas di scarico, che vengono reimmessi in circuito e utilizzati nuovamente per la miscela dentro al cilindro. I gasi di scarico sono pieni di energia nel momento in cui vengono rilasciati e diventano così una fonte importante per il motore stesso.

Elemento principale della turbina è la sua girante, un elemento capace di raggiungere e superare oltre 200.000 rotazioni al minuto. La girante preleva parte dei gas di scarico, già compressi e pieni di energia e li miscela con nuova aria allo scopo di utilizzarli nuovamente nella combustione.

Un compito molto importante in questo schema è affidato a due valvole, poste in due punti differenti. La valvola Wastegate ha lo scopo di gestire i gas di scarico, evitando che vengano immessi nella turbina nella loro totalità; la parte in eccesso verrà scaricata in maniera consueta attraverso il sistema di scarico fatto da collettori e terminale.

In un altro punto si trova un’altra valvola importante, la pop – off che lavora in aspirazione e permette che la giusta quantità di aria venga immessa nel circuito per ottenere la perfetta miscela aria / carburante, allo scopo di ottenere il miglior rendimento. Anche in questo caso la parte in eccesso viene veicolata verso l’esterno.

Entrambe le valvole, così come la turbina elettrica, vengono gestite oggi dalla centralina elettronica che permette di ottenere il miglior rendimento del motore se settata alla perfezione.

Oggi stanno prendendo campo sul mercato le turbine elettriche, dei corpi meccanici alimentati in maniera autonoma da un motorino elettrico che tendono ad essere indipendenti rispetto al motore in sé. Questo distacco delle funzioni ha dei vantaggi a livello pratico e permette di non sovraccaricare il motore.

Rendimento

L’alimentazione elettrica delle nuove turbine è il dato più interessante su cui porre l’attenzione. Non ha un surplus di lavoro per il motore endotermico ma una separazione delle funzioni che convergono insieme per ottenere il miglior rendimento possibile.

Sulle supercar di lusso questo modello di propulsore dotato di turbina elettrica è già montato da tempo, ma ad oggi si può affermare che ben presto diventerà di serie su tutte le vetture a listino. La diffusione su larga scala permetterà ben presto costi di produzione inferiori che ne permetteranno un ampio utilizzo.

I vantaggi sono notevoli e tangibili, prima di tutto per quello che riguarda il rendimento in senso stretto. Se si volesse approntare una percentuale si potrebbe affermare che l’incremento possibile su di un propulsore, montando una turbina elettrica sarebbe ben oltre il 30% in termini di potenza, senza che questo dato alteri i consumi veri e propri.

Un vero e proprio passo avanti della tecnica che, in campo automobilistico, praticamente non si ferma mai. Questa innovazione, specialmente per quello che riguarda i motori turbo diesel, porterà a un vero e proprio passo avanti che, se unito alle innovazioni del common rail, permetterà di guidare auto molto prestazionali ma dai consumi bassi.

Si presume che in contemporanea ci sia un passo avanti per quello che riguarda la diminuzione dei livelli di inquinamento, che sui tradizionali motori endotermici ha raggiunti dati allarmanti.

Il funzionamento di una turbina è basato principalmente su quella che viene definita resa, ossia sul grado di trasformazione del fluido inserito all’interno in energia cinetica pura e semplice. Tanto è più alto il grado di efficacia, tanto più renderà in termini di potenza la turbina in sé.

Turbina elettrica prezzo

In commercio esistono kit che permettono di applicare una turbina a un motore che nasce aspirato. Il costo delle turbine elettriche in sé non è elevato ma comporta dei costi di manodopera importanti per quello che riguarda il montaggio del pezzo in sé e la sua regolazione e gestione da parte della centralina.

La sola turbina non esula dall’acquisto anche delle due valvole citate sopra, la Wastegate e la pop – off; in generale si potrebbe affermare che la sola turbina elettrica ha un costo variabile aftermarket che va dalle 200,00 euro alle 500,00 euro a seconda del modello scelto e del veicolo su cui va montata. A questo costo vanno sommate circa 100,00 euro per l’acquisto delle due valvole e, naturalmente, i costi relativi al montaggio e alla messa a punto.

La modifica del motore con il montaggio della turbina va a cambiare drasticamente quello che è il rendimento in senso stretto del veicolo, che diventerà più performante. Ovviamente rimane un lavoro da far svolgere a dei professionisti dei del settore e non è mai il casi di farlo da soli a meno che non si è degli addetti ai lavori.

Esistono già numerosi modelli di auto ‘ufficiali’ che da un po’ di tempo sono presenti a listino con delle versioni sovralimentate da una turbina elettrica; una su tutte è stata Audi a far debuttare nel 2016 il suo modello Q5 nella versione E – Tron, un turbodiesel dotato di turbina elettrica indipendente.

I dati alla mano confermano che si tratta di una strada che tutte le case automobilistiche vogliono percorrere quanto prima.

Ultima modifica: 22 Gennaio 2018