Motori a Combustione Interna - Appunti parte 6

Sovralimentazione

Sovralimentazione s'intende la compressione della carica esternamente al cilindro. La carica entra nel cilindro con p ≥ po, aumentando la potenza. Nel condotto di aspirazione avremo: ṁ = con pa a condizioni a monte del cilindro (ambiente).

Possiamo ipotizzare che () sia indipendente dalle condizioni ambientali Ta, Pa così come Adyn, in quanto dipenderà da fa.ac.pa a po √Ta ac Po Questo ragionamento è alla base della scelta dei fattori di correzione durante le prove. Posso incrementare aumentando pa, posso incrementare troppo Ta, aumentando T1.

Trasformazione ottima al compressore

Consideriamo la trasformazione ottima al compressore: le velocità in ingresso e uscita del compressore sono basse, quindi le Tcin sono trascurabili.

P₁P₂P₁P_xP_zP_xP_zP_xP_zP_xP P₁ P₁

Posso calcolare il rendimento del compressore reale:

Alimenta isotropica

Definendo sovralimentazione s'intende la compressione della carica esternamente al cilindro. La carica entra nel cilindro con _p, aumentando la potenza. Nel condotto di aspirazione avremo: _m = _p0 A_geo √[ (_pcyl/_p0) ] [1 - (_pcyl/_pa)]^(k/(k-1)) con _pa condizioni a monte del cilindro (ambiente).

Possiamo ipotizzare che (_pcyl/_p0) sia indipendente dalle condizioni ambientali _T0, _P0, esso come A_geo, in quanto dipenderà da _pa. _pa α _p0 √_{v0 α √v √pT0}

Questo ragionamento è alla base della scelta dei fattori di correzione durante le prove. Posso incrementare ε aumentando _pa questo incrementerà troppo _Ta, aumentando _T1.

Calcolo del rendimento del compressore

γ_c = (_h2^* - _h1) / (_h2^* - _h1)_h2^* - _h1 = γ_c ( _h2 - _h1 )

Ma _h2^• - _h1 = C_p ( _T2 - _T1 )

Analogamente _h2^* - _h1 = C_p ( _T2^* - _T1 )

Quindi T_2^* - T₁ = 1/γ_c ( _T2 - _T1 )_T2 - _T1 ( 1 - 1/γ_c ) ⬚

Definizione di PR

Definendo P₁R = R₂T₂ = T₁ \left( 1 + PR \frac{k-1}{k} - \frac{1}{M_c} \right) mmot = Pmot + PR Pmot Pamb + T1 Tc con il pedice "mot" indico il motore sovralimentato.

Quindi se η_c = η'_c è buono perdiamo una parte di guadagno che otteniamo dall'aumento di PR. Se η_c = 1 avremmo: m'+ - mmot = PR^{- 0.86}

Se η'_c ≠ 1 l'esponente di PR ≈ riduce. La sovralimentazione modifica anche η_o del motore che diminuisce. Anche in presenza di un turbocompressore η_o sarebbe influenzata, in quanto ηmezé al tramite della P di sovralimentazione, e ricordando che: η_o = 1 - PmotPinf con la sovralimentazione aumenta infup e questa sola η_o aumenta.

Vengano modificati: η_o M_c), η_c M_ti, in quanto la sovralimentazione aumenta sempre la T all'interno del cilindro e aumentando anche T.