La tecnica della sovralimentazione risulta allo stato attuale largamente diffusa in ambito veicolistico, specialmente in relazione ai benefici che può portare in termini di riduzione del consumo specifico di combustibile e delle emissioni inquinanti prodotte allo scarico del motore. Può apparire inoltre estremamente vantaggiosa per lo sviluppo di propulsori ad accensione comandata downsized, se ad essa è associato l’impiego di altre tecnologie quali l’iniezione diretta del combustibile ed il controllo flessibile delle valvole. L’ottimizzazione di un motore turbosovralimentato non può però prescindere dalla conoscenza del comportamento del sovralimentatore in condizioni operative non stazionarie. L’instazionarietà dei flussi presenti nei condotti di aspirazione e scarico dei MCI porta infatti a considerare le curve caratteristiche di turbina e compressore, misurate dal costruttore in condizioni di funzionamento stazionario, non indicative delle effettive prestazioni delle turbomacchine. Risulta quindi di fondamentale importanza poter misurare in condizioni di alimentazione correlate a quelle sperimentate su motore, i livelli istantanei delle grandezze d’interesse. Il banco prova operante presso il laboratorio componenti MCI dell’Università di Genova permette di riprodurre il flusso non stazionario generato dall’apertura periodica delle valvole del motore mediante due sistemi generatori di pulsazioni di differenti caratteristiche. Nella memoria vengono presentate differenti procedure per la valutazione del rendimento di una turbina di sovralimentazione in condizioni di flusso stazionario e non stazionario; vengono quindi analizzati i risultati più salienti di un’estesa campagna di prove condotta su una turbina di sovralimentazione per applicazione automobilistica. L’analisi sarà incentrata sulla valutazione del rendimento in condizioni di flusso non stazionario, includendo l’effetto della valvola waste-gate.
Sulla valutazione del rendimento non stazionario di una turbina di sovralimentazione dotata di valvola waste-gate
MARELLI, SILVIA;CAPOBIANCO, MASSIMO
2010-01-01
Abstract
La tecnica della sovralimentazione risulta allo stato attuale largamente diffusa in ambito veicolistico, specialmente in relazione ai benefici che può portare in termini di riduzione del consumo specifico di combustibile e delle emissioni inquinanti prodotte allo scarico del motore. Può apparire inoltre estremamente vantaggiosa per lo sviluppo di propulsori ad accensione comandata downsized, se ad essa è associato l’impiego di altre tecnologie quali l’iniezione diretta del combustibile ed il controllo flessibile delle valvole. L’ottimizzazione di un motore turbosovralimentato non può però prescindere dalla conoscenza del comportamento del sovralimentatore in condizioni operative non stazionarie. L’instazionarietà dei flussi presenti nei condotti di aspirazione e scarico dei MCI porta infatti a considerare le curve caratteristiche di turbina e compressore, misurate dal costruttore in condizioni di funzionamento stazionario, non indicative delle effettive prestazioni delle turbomacchine. Risulta quindi di fondamentale importanza poter misurare in condizioni di alimentazione correlate a quelle sperimentate su motore, i livelli istantanei delle grandezze d’interesse. Il banco prova operante presso il laboratorio componenti MCI dell’Università di Genova permette di riprodurre il flusso non stazionario generato dall’apertura periodica delle valvole del motore mediante due sistemi generatori di pulsazioni di differenti caratteristiche. Nella memoria vengono presentate differenti procedure per la valutazione del rendimento di una turbina di sovralimentazione in condizioni di flusso stazionario e non stazionario; vengono quindi analizzati i risultati più salienti di un’estesa campagna di prove condotta su una turbina di sovralimentazione per applicazione automobilistica. L’analisi sarà incentrata sulla valutazione del rendimento in condizioni di flusso non stazionario, includendo l’effetto della valvola waste-gate.
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