V radiale. Turbocharger a flusso assiale

Due tipi di turbocompressori alimentano motori automobilistici e centrali elettriche di tipo industriale. Il motore turbo più comune è il turbocompressore radiale o centrifugo con alimentazione forzata all'aria attraverso una pompa per creare una pressione dinamica per creare un'alta velocità. Un turbocompressore a flusso assiale è dotato di giranti fissate a un albero che aiutano a forzare l'aria in direzione assiale attraverso un tubo. I turbocompressori radiali impiegano una tecnologia molto più antica rispetto al flusso assiale.

I turbocompressori possono aiutare a motorizzare motori a quattro e a due tempi. I turbocompressori sono due macchine che condividono un singolo albero. Un turbocompressore centrifugo o radiale presenta una turbina a gas all'estremità dell'albero e riceve la sua potenza attraverso lo scarico del motore. All'estremità opposta dell'albero è un compressore centrifugo per pressurizzare la presa d'aria del motore. Con un turbocompressore a flusso assiale, l'albero all'estremità opposta ha le giranti per pressurizzare la presa d'aria. Con l'aumentare della pressione dell'aria in entrambi i turbocompressori, la pressione spinge l'aria ad alta densità nel cilindro per aumentare la potenza. Ad esempio, la coppia del motore si raddoppia aumentando la pressione dell'aria di 15 psi. Ma il motore consuma anche il doppio di carburante.

Flusso assiale I turbocompressori a flusso assiale sono simili alle turbine a gas e sono comuni nei motori degli aerei. Il flusso assiale comprime l'aria in spazi sempre più piccoli utilizzando una serie di giranti o ventole del compressore assiale. Le versioni a flusso assiale sono più adatte per gli aeromobili a causa delle loro grandi dimensioni e del loro peso elevato. Tuttavia sono più efficienti dei turbocompressori centrifughi o radiali. I turbo di flusso assiale più recenti non necessitano di intercooler. I turbocompressori a flusso assiale stanno guadagnando popolarità nelle automobili man mano che diventano più piccoli.

Il radiale o il turbocompressore centrifugo forza l'aria nel suo sistema di aspirazione da una girante utilizzando la forza centrifuga per spingere l'aria fuori radialmente attraverso una pompa a spirale, o spirale centrifuga, che si espande di diametro per rallentare l'aria in movimento ma aumenta la pressione. I turbocompressori radiali condividono le stesse caratteristiche dei sovralimentatori, ad eccezione dei sovralimentatori che utilizzano ingranaggi o una cinghia per azionare la forza centrifuga anziché i gas di scarico del turbocompressore. I turbo centrifughi producono bassa pressione a bassi regimi. I turbocompressori centrifughi, come i sovralimentatori centrifughi, sono compatti e possono liberare le ruote quando il motore non richiede pressione di sovralimentazione.

I turbocompressori radiali si installano facilmente negli scomparti del motore del veicolo perché sono compatti. Il montaggio di un turbocompressore radiale lontano dalla presa d'aria consente l'installazione di un intercooler con il turbo. Usa meno potenza del motore. I turbocompressori radiali utilizzano anche meno parti dei compressori poiché non vi è alcuna cinghia di trasmissione. Tuttavia i turbocompressori a flusso assiale sono più efficienti perché il gas di scarico è forzato direttamente contro l'intera ruota della turbina mentre lo scarico della versione radiale scorre dal lato della ruota e quindi attorno al perimetro della ruota. I turbocompressori a flusso assiale hanno rapporti di pressione dell'aria fino a 3-a-1, mentre le versioni radiali prodotte a partire dagli anni '50 hanno rapporti di pressione che vanno da 1,5 a 1 a 1,7-a-1. I turbocompressori radiali in genere costano meno. I turbo a flusso assiale sono più pesanti e più costosi.