Il turbocompressore aumenta l'efficienza del motore dell'auto?

Una volta acceso il turbo, più aria può partecipare alla combustione, che richiede anche più carburante. Quindi, è chiaro che il turbo può dare più potenza (al prezzo di un maggiore consumo).

Domanda 1: può essere utilizzato anche per migliorare l'economia? (cioè meno carburante per lo stesso regime di giri rispetto a senza turbo)

Domanda 2: Come si comporta il guadagno con RPM, superato la soglia iniziale? Rende la curva di efficienza totale del motore più piatta o meno piatta?

La cosa chiave qui è che un turbo estrae energia dallo scarico che altrimenti andrebbe perso nell'ambiente, ciò significa che ha il potenziale per migliorare l'efficienza termica di un motore.

Nella sua semplicità, un turbocompressore utilizza una turbina e un compressore accoppiati per pressurizzare l'aria indotta nei cilindri. I motori normalmente aspirati usano solo la pressione atmosferica per "riempire" il cilindro, il che costa una certa quantità di potenza del motore poiché il pistone discendente deve "aspirare" l'aria attraverso la bocca di aspirazione attraverso canali e filtri, non molta potenza ma un po '.

Inoltre, avere una maggiore pressione dell'aria nel cilindro significa che è disponibile una maggiore massa di ossigeno in modo da poter bruciare una maggiore massa di combustibile o la stessa massa di combustibile può essere bruciata più completamente in modo da poter ottenere più energia per ciclo o estrarre più energia dal combustibile. Ciò è particolarmente vero a un regime di giri più elevato in cui la capacità di immettere abbastanza aria nella camera di combustione nel tempo disponibile diventa un fattore limitante.

Ciò significa anche che è possibile ottenere più potenza da un blocco motore di capacità inferiore per spese generali relativamente ridotte in termini di apparecchiature ausiliarie extra, in particolare per pressioni di sovralimentazione moderate.

Vale anche la pena notare che i turbo possono svolgere un ruolo significativo nei propulsori ibridi, in particolare poiché possono aumentare sostanzialmente il rapporto potenza / peso di un determinato motore di capacità a regime relativamente costante. È anche possibile utilizzare un turbo per l'ingresso / uscita di energia elettrica quando collegato al motore / generatore qui il turbo può fornire energia in eccesso al sistema di accumulo elettrico e si può imputare la somiglianza di energia elettrica per mantenere la turbina nella sua gamma ottimale per ridurre o eliminare il turbo lag.

un esempio reale di ciò sono i motori F1 di generazione attuale che si stanno avvicinando alla potenza di picco di 1000 CV con un'efficienza termica di circa il 50% (migliore di qualsiasi auto stradale IC con un certo margine) con una capacità di 1,6 litri (da cui il consumatore tipico i motori generano circa 100 CV) anche se a scapito di una vita utile misurata in decine di ore.

Il turbo aumenta la quantità di aria che viene introdotta al motore. I sensori di flusso d'aria di massa vedono questo aumento di aria e segnalano agli iniettori di carburante di aggiungere proporzionalmente più carburante.

Ciò dà il risultato netto di avere cilindri effettivamente più grandi: il motore con il turbo può "elaborare" la stessa quantità di carburante per ciclo di un motore più grande senza turbo.

Il peso del turbo è molto piccolo rispetto al peso del motore, quindi questo significa che c'è un aumento del rapporto peso / potenza del motore.

Questa potrebbe essere la risposta che stai cercando, ma non è chiaro perché "efficienza" non è ben definita quando si fa riferimento alle applicazioni automobilistiche. C'è "risparmio di carburante" - quanto lontano puoi andare per unità di carburante e c'è "efficienza del carburante" - quanta potenza meccanica ottieni per unità di carburante.

Il punto più efficiente in termini di consumo di carburante di un motore è generalmente la valvola a farfalla completamente aperta sotto carico massimo o quasi massimo (si pensi ad accelerare da un arresto). L'economia di combustibile è dettato più dallo stile di guida, che comprende minimizzando accelerazioni, mettendo carburante economia in contrasto con combustibile efficienza .

Quindi, da quel punto di vista, se guidassi un veicolo turbo nello stesso modo in cui guideresti la controparte non turbo, otterrai le stesse accelerazioni con una percentuale di accelerazione inferiore. Ciò sembrerebbe implicare un migliore risparmio di carburante al costo di una minore efficienza del carburante.