ragioni tecniche per il delta di potenza dei nuovi TDI 3.0

[csrovigo]

Buongiorno, desideravo capire meglio le ragioni tecniche che portano a 313CV un motore che, sostanzialmente identico nei suoi fondamentali, e' anche in versione da 245CV. Le versioni piu' potenti sono dotate di un comp.volumetrico oltre il centrifugo a gas di scarico. Ritengo che buonaparte dei 68CV che separano la versione 245 da quella a 313 siano dovuti al compressore Rottex. Di questo 28% di potenza in piu', credo, ma aspetto di confrontarmi con voi, un buon 70% e' dovuto al volumetrico che consente una maggior sfruttabilita' in alto del centrifugo (che altrimenti si potrebbe rompere), garantendo a sua volta una coppia molto piu' robusta in basso. Il restante 30% potrebbe essere dovuta a pressioni di esercizio piu' alte a cui lavorano gli iniettori ed il rail. Dico questo perche' non credo che Audi, a parita' di famiglie motori, abbia ricavato piu' potenza andando a progettare condotti di aspirazione e scarico differenti tra 245 e 313 (si tratterebbe a livello industriale di fare altre fusioni di alluminio, cambierebbe in sostanza il motore) per poter aumentare la potenza giocando su certamente migliori rendimenti volumetrici. Tra i 2 motori invece credo che a livello di meccanica, vi sia un dimensionamento differente dei cuscinetti di banco per poter far fronte alla maggior spinta prodotta dalla rotazione dell'albero. Grazie

 

[4ruotelover]

Buongiorno, desideravo capire meglio le ragioni tecniche che portano a 313CV un motore che, sostanzialmente identico nei suoi fondamentali, e' anche in versione da 245CV. Le versioni piu' potenti sono dotate di un comp.volumetrico oltre il centrifugo a gas di scarico. Ritengo che buonaparte dei 68CV che separano la versione 245 da quella a 313 siano dovuti al compressore Rottex. Di questo 28% di potenza in piu', credo, ma aspetto di confrontarmi con voi, un buon 70% e' dovuto al volumetrico che consente una maggior sfruttabilita' in alto del centrifugo (che altrimenti si potrebbe rompere), garantendo a sua volta una coppia molto piu' robusta in basso. Il restante 30% potrebbe essere dovuta a pressioni di esercizio piu' alte a cui lavorano gli iniettori ed il rail. Dico questo perche' non credo che Audi, a parita' di famiglie motori, abbia ricavato piu' potenza andando a progettare condotti di aspirazione e scarico differenti tra 245 e 313 (si tratterebbe a livello industriale di fare altre fusioni di alluminio, cambierebbe in sostanza il motore) per poter aumentare la potenza giocando su certamente migliori rendimenti volumetrici. Tra i 2 motori invece credo che a livello di meccanica, vi sia un dimensionamento differente dei cuscinetti di banco per poter far fronte alla maggior spinta prodotta dalla rotazione dell'albero. Grazie

Attenzione che lo schema di sovralimentazione del 3.0 TDI da 313cv, non prevede un compressore volumetrico, che è infatti riservato solo a determinati propulsori TFSI, come ad esempio il 3.0 TFSI da 310cv. Tale schema prevede invece due turbocompressori, in luogo dell'unico che equipaggia il 3.0 TDI nelle varianti meno potenti, in grado di funzionare in modo sequenziale. Ciò significa che ai bassi regimi di rotazione entra in funzione l'unità più piccola, caratterizzata da un ridotto momento d'inerzia e dunque in grado di assicurare bassi tempi di risposta in tale contesto. Ai regimi intermedi, le due unità lavorano insieme sinergicamente mentre agli alti regimi a funzionare è solo l'unità di maggiori dimensioni.
La seconda differenza invece è sita (come da te correttamente supposta) nei maggiori valori della pressione d'iniezione adottati, pari a 2000 bar.

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[csrovigo]

Grazie per la risposta, chiarissima. A questo punto chiedo se, sulle versioni 3.0 TFSI la presenza del volumetrico contribuisce al miglioramento della potenza massima, o se esclusivamente irrobustisce la coppia alle sole basse girature. Graxie di nuovo !

 

[gallongi]

Ciao ,provo a risponderti io..il compressore volumetrico a mio avviso garantisce una spinta costante ,ben superiore al turbo che ha un inevitabile turbo lag ( più o meno marcato ,a seconda )..il contraltare ,che c'è sempre per altro,sta nel maggior consumo in quanto il compressore lavora su un moto diretto dall'albero motore mentre un turbo ,come si sa,lavora sullo scarico recuperando un energia altrimenti persa ...

 

[csrovigo]

Grazie per ulteriore risposta. Quello di cui vorrei avere un poco piu' di certezza e' in merito al fatto se il volumetrico contribuisce all'ottenimento della potenza massima di un motore (parliamo a questo punto di un benzina). Rivedendo l'espressione della potenza effettiva di un motore, si nota come essa sia proporzionale al rendimento volumetrico, che di fatto da la misura del riempimento del cilindro. La sovralimentazione indubbiamente lo migliora, e quindi la potenza aumenta, ed essa aumenta anche con i giri motore. Il fatto e' che il contributo del volumetrico si fa sentire pet un range di giratura piu' basso, e decresce la sua "efficacia" ad alte girature, dove invece rende al meglio un centrifugo a gas di scarico. Ecco: la domanda giusta e': l'abbinamento volumetrico-centrifugo, complessivamente puo' essere la causa di una potenza massima piu' alta rispetto al caso in cui sia presente solo 1 compressore centrifugo a gas di scarico ? Un grazie di nuovo per il dibattere su questo tema.o

 

[4ruotelover]

Ecco: la domanda giusta e': l'abbinamento volumetrico-centrifugo, complessivamente puo' essere la causa di una potenza massima piu' alta rispetto al caso in cui sia presente solo 1 compressore centrifugo a gas di scarico ? Un grazie di nuovo per il dibattere su questo tema.o

Allora a questa domanda si può rispondere con una buona ragionevolezza, no. L'abbinamento del compressore volumetrico al turbocompressore va tipicamente sempre nella direzione di abbattimento del tempo di risposta del motore. L'accoppiamento meccanico infatti (tramite una cinghia di trasmissione ad esempio) del compressore volumetrico al motore, ne garantisce un ritardo d'intervento pressoché trascurabile, migliorando così sensibilmente le prestazioni nei transitori. Ai medi ed alti regimi poi può essere scollegato, in modo tale da ridurre i consumi specifici di combustibile.

 

[jackari]

Ecco: la domanda giusta e': l'abbinamento volumetrico-centrifugo, complessivamente puo' essere la causa di una potenza massima piu' alta rispetto al caso in cui sia presente solo 1 compressore centrifugo a gas di scarico ? Un grazie di nuovo per il dibattere su questo tema.o

Allora a questa domanda si può rispondere con una buona ragionevolezza, no. L'abbinamento del compressore volumetrico al turbocompressore va tipicamente sempre nella direzione di abbattimento del tempo di risposta del motore. L'accoppiamento meccanico infatti (tramite una cinghia di trasmissione ad esempio) del compressore volumetrico al motore, ne garantisce un ritardo d'intervento pressoché trascurabile, migliorando così sensibilmente le prestazioni nei transitori. Ai medi ed alti regimi poi può essere scollegato, in modo tale da ridurre i consumi specifici di combustibile.

però potrebbe consentire un lavoro più spinto della turbina (o trubina più grossa) agli alti regimi in funzione dell'ottenimento della potenza massima con sacrificio della spinta ai bassi (dove c'è il volumentrico). quindi indirettamente consentirebbe un aumento di potenza che non vada a discapito della potenza ai bassi e quindi della guidabilità. è plausibile??

 

[4ruotelover]

Ecco: la domanda giusta e': l'abbinamento volumetrico-centrifugo, complessivamente puo' essere la causa di una potenza massima piu' alta rispetto al caso in cui sia presente solo 1 compressore centrifugo a gas di scarico ? Un grazie di nuovo per il dibattere su questo tema.o

Allora a questa domanda si può rispondere con una buona ragionevolezza, no. L'abbinamento del compressore volumetrico al turbocompressore va tipicamente sempre nella direzione di abbattimento del tempo di risposta del motore. L'accoppiamento meccanico infatti (tramite una cinghia di trasmissione ad esempio) del compressore volumetrico al motore, ne garantisce un ritardo d'intervento pressoché trascurabile, migliorando così sensibilmente le prestazioni nei transitori. Ai medi ed alti regimi poi può essere scollegato, in modo tale da ridurre i consumi specifici di combustibile.

però potrebbe consentire un lavoro più spinto della turbina (o trubina più grossa) agli alti regimi in funzione dell'ottenimento della potenza massima con sacrificio della spinta ai bassi (dove c'è il volumentrico). quindi indirettamente consentirebbe un aumento di potenza che non vada a discapito della potenza ai bassi e quindi della guidabilità. è plausibile??

Allora indirettamente sì, nel senso che, riprendendo la tua tesi, il compressore volumetrico, lavorando efficacemente ai bassi regimi, permette l'adozione di un turbocompressore di dimensioni maggiori, direttamente responsabile di un incremento della potenza massima.
Non la vedrei però una soluzione particolarmente efficiente perché in questo modo, è vero che si spremerebbero più cavalli dal motore, ma occorrerebbe sfruttare maggiormente il contributo del volumetrico che si paga (normalmente) con un peggioramento del rendimento globale del motore e dunque dei consumi specifici di combustibile.

 

[csrovigo]

4ruotelover, la tua ultima risposta e' in effetti quello che mi aspettavo dopo vari tentativi. Pagando un poco in termini di minor rendimento meccanico, l'impiego del volumetrico consente di "far arrivare" la pmax a piu' alti valori perche' consente di avere un turbocompressore a gas di scarico piu' adatto a sopportare pressioni superiori che altrimenti avrebbero potuto farlo rompere. Pero' cosi' si ha tutta la curva giri ben "riempita".

 

[4ruotelover]

4ruotelover, la tua ultima risposta e' in effetti quello che mi aspettavo dopo vari tentativi. Pagando un poco in termini di minor rendimento meccanico, l'impiego del volumetrico consente di "far arrivare" la pmax a piu' alti valori perche' consente di avere un turbocompressore a gas di scarico piu' adatto a sopportare pressioni superiori che altrimenti avrebbero potuto farlo rompere. Pero' cosi' si ha tutta la curva giri ben "riempita".

La tua domanda era chiara. Diciamo che se l'avessi posta anni addietro era facile rispondere in modo affermativo, per le motivazioni già dette. Io mi sono sentito di risponderti inizialmente in modo negativo, perché non la vedrei una soluzione ideale di questi tempi, dove la voce "efficienza" è di primaria importanza.

Precisato ciò, non ne farei una questione di cedimento del turbogruppo. Il problema è che senza il supporto del compressore volumetrico avrebbe appunto delle prestazioni nei transitori (leggi valori di coppia) inferiori a causa dei maggiori ritardi di risposta.

 

[4ruotelover]

Ne approfitto per fare una puntualizzazione.
Nelle ultime evoluzioni, tutti i 3.0 TDI prevedono iniettori piezoelettrici a 8 fori e 2000 bar prodotti dalla Bosch. La declinazione da 313cv presenta però una diversa pompa d'iniezione d'alta pressione ed iniettori dedicati, in grado di adeguare la portata di combustibile alle maggiori performance sviluppate dal motore.