Pop-off & WASTEGATE

[Zark]

Mi spiegate un attimo la differenza e dove sono montate?
Sulla mia golf TSI 1.4 170cv,serebbero utili?
Quale dei due fa quel bellissimo rumore di sfogo?

[JapCar]

Re: Pop-off & WASTEGATE

la pop off (bov: blow off valve) serve ad evitare il colpo d'ariete, perchè quando la farfalla si chiude(quando lasci l'acceleratore) la turbina continua a girare spingendo l'aria...quest'aria dopo aver sbattuto sulla farfalla chiusa, tornerebbero indietro per uscire dall'unico posto possibile...la turbina...questo è molto pericoloso per la stessa

allora si usa la bov che aprendosi, fa uscire i gas...

la wastegate invece serve a regolare la pressione del turbo(che senza di essa, aumenterebbe i giri fino a rompersi)...

[JapCar]

Re: Pop-off & WASTEGATE

SOVRALIMENTAZIONE

Si definisce sovralimentazione di un motore a scoppio l'introduzione forzata di miscela combustibile nei cilindri rispetto a quella che sarebbe possibile con la normale aspirazione, per garantire al motore maggiore potenza e coppia. Si può sovralimentare un motore in maniera meccanica o chimica.

SOVRALIMENTAZIONE MECCANICA

Per sovralimentazione meccanica s'intende la compressione dell'aria all'interno del collettore d'aspirazione e generalmente può essere ottenuta con due diversi sistemi: con il turbocompressore (spesso indicato solo con turbo) o con il compressore volumetrico, o più raramente con entrambi i metodi. Un'altro sistema usato è rappresentato dal compressore centrifugo.

TURBOCOMPRESSORE

Il turbocompressore rappresenta senza dubbio il sistema più diffuso. Esso è composto da una turbina che viene messa in rotazione dai gas di scarico e da una chiocciola calettata collegata a tale girante mediante un piccolo albero generalmente in lega di magnesio. La chiocciola, ruotando, comprime l'aria e la immette quindi nel collettore d'aspirazione, arricchendo la miscela e assicurando una maggiore potenza.
Tuttavia proprio in virtù di tale potenza anche i gas di scarico sono costretti a uscire più velocemente, così anche il turbocompressore ruoterà più rapidamente conferendo una sempre maggiore potenza al propulsore.
Per non incorrere nel cosiddetto fenomeno della "detonazione" o addirittura nella rottura del motore stesso non si può superare un determinato rapporto di compressione all'interno dei cilindri. Per questo motivo è presente una valvola, detta waste-gate , per eliminare i gas in eccesso.
Una ulteriore valvola chiamata "bov" (blow off valve...o semplicemente pop off...situata fra il turbocompressore e la valvola a farfalla) provvede ad aprirsi totalmente in fase di rilascio del gas quando, pur essendo la farfalla totalmente chiusa, la turbina continua a ruotare per effetto dell'inerzia comprimendo l'aria che tuttavia non viene immessa nei cilindri ed evitando il cosiddetto "colpo d'ariete". Questa valvola può essre di 2 tipi: -A sfiato interno (detta anche a ricircolo o a By-pass) e in questo caso l'aria in eccesso viene convogliata a monte della turbina, tramite un tubicino situato nella valvola stessa, che riesegue tutto il ciclo; -A sfiato esterno (o sfiato libero) e in questo caso l'aria in eccesso viene semplicemente espulsa da un apposito ugello situato nella valvola, creando il tipo sbuffo. Il turbocompressore funziona particolarmente bene agli alti regimi di rotazione mentre fino ai 2-3000 rpm rappresenta solo uno svantaggio per via dell'inerzia della girante che rallenta i gas di scarico. Nei motori ad alte prestazioni c'è quindi la tendenza a installare più turbocompressori di ridotte dimensioni anziché uno solo. Inoltre recentemente è stato sviluppato un sistema molto avanzato detto a geometria variabile montato principalmente su motori diesel di ultima generazione.

WASTEGATE

Il modo universalmente adottato per la regolazione della pressione di sovralimentazione e' quello di far si che parte di questi gas di scarico possano essere mandati all'esterno della turbina.
Il meccanismo che effettua questa operazione non e' altro che una valvola chiamata waste-gate che, posta in prossimita' della turbina possa, aprendosi, far defluire i gas evitando che la investano.
La wastegate e' come ho detto una valvola e per il suo azionamento si usa un polmoncino a comando pneumatico collegato con un tubicino allo scarico del compressore dove si ha la pressione di sovralimentazione,e' visibile nella foto sopra con il nome "sensore della wastegate".
L'azionamentodella wastegate avviene tramite una astina che la collega al su detto polmoncino.
Questa astina ha una corsa che permette di avere delle aperture della wastegate di tipo progressive e direttamente proporzionali alla pressione di sovralimentazione.
Il movimento dell'astina pero', e' vincolato da una molla che e' contenuta nel polmoncino cosicche' perche si sposti e' necessario che la pressione di sovralimentazione sia tale da vincere il carico della molla.
Da questo si capisce che e' il tipo di molla (o meglio il suo precarico) a definire la massima pressione di sovralimentazione.
In genere i Tc installati nelle motorizzazioni destinate alle auto sono dotate di wastegate integrata,ma esistono altre applicazioni in cui essa e' un componente a parte (tipicamente nei motori impiegati nelle competizioni) ed in altre ancora e' addirittura assente.
Esiste poi un'altra classe di turbocompressori privi della wastegate ma dotati di un sistema a geometria variabile per l'orientamento dei gas di scarico, in questo caso e' proprio la geometria variabile a determinare l'entita' della sovralimentazione; questi Tc sono caratterizzati da un campo di funzionamento piu' ampio e da un turbo-lag ridotto.
Un motore dotato di Tc e' capace di ingurgitare piu' aria di quanto la sua volumentria gli consentirebbe in condizioni di aspirato, cosicche' il suo rendimento volumentrico supera e alle volte anche abbondantemente il 100%, ecco perche' e' facile imbattersi in motori che pur essendo di piccola cubatura esprimono grandi potenze pur senza raggiungere regimi di rotazione elevati.
L'uso del Tc pero' comporta una erogazione della coppia del motore particolare, infatti se il volume dei gas di scarico e' (ad esempio a basso numero di giri) insufficente, il motore si comporta come un aspirato (e anche peggio).
Il motore turbo ha tre condizioni di funzionamento : aspirato,di transizione e sovralimentato.
Quello di transizione e' caratterizzato dal brusco passaggio fra i gli altri due stati riperquotendosi sulla potenza erogata dal motore che vedra' in un ristretto arco di giri aumentata anche del 100%.
Inoltre durante questo stato di transizione e' particolarmente evidente quel fenomeno chiamato turbo-lag che non e' altro che il tempo di risposta del motore o della turbina ai comandi dell'acceleratore.

INTERCOOLER

L'intercooler e' un radiatore dell'aria applicato alla condotta di sovralimentazione; per comprenderne la necessita' e' necessario sapere che durante la sovralimentazione l'aria subisce un surriscaldamento e che questa surriscaldandosi si dilata aumentando la pressione.
Il risultato di questo surriscaldamento e' che l'aria ha una minore densita' e quindi un minore contenuto di ossigeno rispetto a quella a temperatura ambiente, inoltre a causa della sua temperatura puo' innescare fenomeni di detonazione e preaccensione nel motore.
Per riportare l'aria a temperature piu' basse si fa uso dell'intercooler che e' strutturalmente analogo al radiatore dell'acqua se non fosse altro per le dimensione dei condotti.
A titolo di esempio se si monta un intercooler ad un motore che ne e' privo, e' facile ottenere aumenti di potenza anche del 30% a pari condizioni.

BLOW OFF VALVE (POP OFF)

La bov e' una valvola a controllo pneumatico che permette l'evaquazione dell'aria sovralimentata dalle condotte di sovralimentazione.
Il suo scopo e' quello di evitare danni alla girante del compressore quando si richiedono le massime prestazioni al motore.
La sua necessita' e' dovuta dall'onda di pressione che in sua assenza investirebbe il compressore ogni qualvolta si rilasci l'acceleratore.
Quando si rilascia l'acceleratore la pressione all'interno del collettore cala bruscamente,e solo a questo punto la valvola si apre permettendo la fuoriuscita dell'aria.
Le bov a scarico interno hanno la caratteristica di poter essere collegate all'ingresso del compressore permettendo il mantenimento di elevati regimi di rotazione del turbocompressore per una limitazione del turbolag.

OVERBOOST

L'overboost e' una condizione particolare della sovralimentazione, e' il momento in cui la pressione di sovralimentazione raggiunge il sua apice prima di ridiscendere ai valori definiti dalla wastegate.
Il dispositivo che lo permette si chiama overbooster, infatti in sua assenza la pressione del turbo sarebbe definita dalla taratura della wastegate e, soprattutto, sarebbe costante.
L'overbooster e' costituito da una parte elettromeccanica ed una elettronica.
Quella elettronica puo' essere integrata nella centralina elettronica del veicolo oppure esterna come nel caso di applicazioni particolari o di elaborazioni.
Un'elettrovalvola comandata dal modulo di gestione della sovralimentazione spesso chiamata pierburg non fa altro che intercettare la pressione che pilota il trasduttore della wastegate.
L'appropriato comando della pierburg permette un controllo lineare della pressione di sovralimentazione tramite un treno di impulsi di durata variabile.
L'overboost e' il modo piu' intelligente per sfruttare il Tc che dal canto suo non puo' ruotare a qualsiasi regime senza distruggersi.
Con l'overboost non si fa altro che mantenere il turbocompressore all'interno del suo campo ottimale di funzionamento compatibilmente con la massima pressione di sovralimentazione.
Va da se che si possono avere pressioni del turbo di 1.5 bar in overboost e pressioni costanti di 0.8bar senza compromettere l'affidabilita' di questo gioiello.
Oramai quasi tutte le auto di nuova generazione sfruttano questo meccanismo per le massime prestazioni e la massima affidabilita'.

COMPRESSORE VOLUMETRICO

Il compressore volumetrico comprime l'aria prima di immetterla nei cilindri mediante un compressore a lobi che anziché essere mosso dai gas di scarico viene fatto girare dal motore mediante una cinghia. Questo assicura un maggior rendimento ai bassi e medi regimi di rotazione. È un sistema poco diffuso in Europa (patria del turbo), molto invece sui grossi V8 U.S.A.

SOVRALIMENTAZIONE CHIMICA

La sovralimentazione chimica è un'altro sistema per aumentare l'ossigeno nei cilindri rispetto a quello che sarebbe normalmente presente con la sola aspirazione e consiste nel sostituire l'aria con un fluido più ossigenato. L'atmosfera contiene infatti solo circa il 20% di ossigeno. Il composto più utilizzato al giorno d'oggi è il protossido d'azoto (N2O) che contiene circa il 36% di ossigeno in peso. Esso viene immesso nel collettore d'aspirazione attraverso particolari ugelli e reagisce non appena viene a contatto con zone ad alta temperatura, liberando ossigeno puro. L'incremento di potenza e coppia è notevole, con un guadagno fino al 50-60% di CV disponibili. Questo è un sistema molto poco usato, per problemi legali, costi, problemi di affidabilità e perché provoca una rapida usura del motore. Inoltre le bombole di protossido d'azoto consentono solo pochi secondi di effettiva sovralimentazione, limitandone il sistema a gare di accelerazione o manifestazioni. Il sistema di inezione al protossido d'azoto è forse più noto con l'acronimo NOS dal nome dell'azienda che per prima nel 1978 ne ha prodotto un sistema per veicoli. I primi impieghi comunque risalgono al secondo conflitto mondiale sui caccia quando serviva potenza extra in fase di decollo o attraverso zone d'aria rarefatte.

[Pramuk]

Re: Pop-off & WASTEGATE

Mi spiegate un attimo la differenza e dove sono montate?
Sulla mia golf TSI 1.4 170cv,serebbero utili?
Quale dei due fa quel bellissimo rumore di sfogo?

Quoto jap-car.
Il rumore di sfiato a cui ti riferisci proviene dalle valvole pop-off a sfiato esterno.

[JapCar]

Re: Pop-off & WASTEGATE

quella che fa lo sbuffo, come ti ha già detto pramuk, è la bov a sfiato esterno...

c'è da dire che anche le wastegate, producono un bel suono(non sbuffano, attenzione)...da quello che mi hanno detto(e da quello che ho sentito in alcuni video) una wastegate esterna, aumenta il suono melodioso del turbo

poi non so...non parlo per esperienze personali...in quanto ho ancora la wg stock...

[Pramuk]

Re: Pop-off & WASTEGATE

Bella spiegazione, sicuramente utile!

Grande

[frankino79]

Re: Pop-off & WASTEGATE

uhm mi sa non hai le idee ben chiare di cosa sia una pop off e una wastgate,
cmq questa è una pop off a sfiato libero



questo è come fatto tutto il sistema della turbina



e questa è la wastgate




Allora la pop-off" (situata fra il turbocompressore e la valvola a farfalla) provvede ad aprirsi totalmente in fase di rilascio del gas quando, pur essendo la farfalla totalmente chiusa, la turbina continua a ruotare per effetto dell'inerzia comprimendo l'aria che tuttavia non viene immessa nei cilindri ed evitando il cosiddetto "colpo d'ariete". Questa valvola può essere di 2 tipi: -A sfiato interno (detta anche a ricircolo o a By-pass) e in questo caso l'aria in eccesso viene convogliata a monte della turbina, tramite un tubicino situato nella valvola stessa, che riesegue tutto il ciclo; -A sfiato esterno (o sfiato libero) e in questo caso l'aria in eccesso viene semplicemente espulsa da un apposito ugello situato nella valvola, creando il tipico sbuffo


WASTGATE
La wastegate è una valvola che devia i gas di scarico dalla turbina in un motore sovralimentato turbocompresso. La deviazione del flusso dei gas di scarico dalla turbina a un altro collettore fa si che la turbina posta sul condotto d'aspirazione perda velocità. La funzione della wastegate è quella di stabilizzare la pressione dell'aria immessa nel motore preservando il motore da un'eventuale rottura a causa di un eccessiva pressione nella camera di scoppio e la turbina. La wastegate, specialmente nelle automobili di nuova concezione, è controllata dalla ECU, ovvero la centralina elettronica.

[Zark]

Re: Pop-off & WASTEGATE

Bella spiegazione! Sembra che aspettavi solo me!

ma secondo voi sul mio motore renderebbero....a dir la verità quando affondo l'acceleratore,magari in salita sento un bel rumore....forse è il turbo?io ho compressore e turbo...e sento ogni tanto anche un fischio che ho cominciato a notare quando portavo la mercedes 2.2 tdi di mio padre..può essere?

[frankino79]

Re: Pop-off & WASTEGATE

il sopund che senti, è sicuramente il compressore. Sul mercedes di tuo padre dato è un turbodiesel si sente la turbina

[Zark]

Re: Pop-off & WASTEGATE

comunque alla fine,se metto ste due cose posso sentire quel meravoglioso suono?
é legale vero?però scade la garanzia sul motore,vero?