Impianti di propulsione navale

Impianti di propulsione navale
Motori diesel 2T – Circuito aria di sovralimentazione – Cenni storici
Il motore diesel alle origini durante le fasi di
sviluppo, aspirava l’aria necessaria per la
combustione direttamente dall’esterno per
mezzo del movimento dal punto morto
superiore a quello inferiore dello stantuffo.
Tale motore si definiva “aspirato”;
La quantità di aria effettivamente introdotta
nel cilindro era minore di quella che esso
poteva contenere alla pressione
atmosferica a causa delle inevitabili perdite
di carico nei condotti di aspirazione;
I motori avevano un rendimento
volumetrico < 1, definito come rapporto tra
il peso di aria introdotta nel cilindro
e il peso di un volume di aria uguale a
quello del cilindro;
Tali motore fino alla metà degli anni ’50
avevano una p.m.e di circa 6 bar;
Data: 26/02/2007
Motore aspirato
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Motori diesel 2T – Circuito aria di sovralimentazione – Cenni storici
Per aumentare la potenza di un
motore a parità di velocità e
cilindrata, si inizia ad introdurre nel
cilindro più aria in modo da poter
bruciare più combustibile;
Inizia l’era della sovralimentazione;
Si studiano sistemi di “introduzione
forzata” dell’aria nel cilindro per
aumentare il rendimento
volumetrico, tra i quali il più diffuso
era il compressore alternativo,
spesso chiamato “pompa aria”
trascinato meccanicamente dallo
stesso motore;
La tecnica era inizialmente utilizzata
per i motori aeronautici per
recuperare la perdita di pressione in
quota;
La p.m.e. inizia a salire a valori
superiori a 10 bar.
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Motore sovralimentato con
compressore alternativo
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Motori diesel 2T – Circuito aria di sovralimentazione – Cenni storici
Si sviluppano compressori rotanti
azionati da turbine coassiali che
recuperano energia dai gas di
scarico. Inizia cioè l’applicazione
delle turbosoffianti a gas di scarico;
L’aria aspirata è compressa e
raffreddata per aumentarne la
densità prima di essere immessa
nel cilindro;
L’aumento dell’efficienza delle
turbosoffianti ha apportato
sensibili miglioramenti alla
sovralimentazione che, unitamente
a quelli dell’iniezione e della
combustione, ha permesso di
raggiungere valori di pressione
relativa dell’aria di
sovralimentazione superiori a 3 bar
e valori di p.m.e di 20 bar.
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Motori diesel 2T – Circuito aria di sovralimentazione – Cenni storici
Rappresentazione schematica del
percorso dell’aria di sovralimentazione e
dei gas di scarico in un motore Wärtsilä
tipo RTA;
Il gas di scarico di ogni cilindro
convoglia nel collettore a pressione
costante e poi alla o alle turbosoffianti;
Nelle turbosoffianti cede calore, quindi si
abbassa di temperatura, e poi viene
scaricato nell’atmosfera;
L’aria viene aspirata attraverso il filtro
della turbosoffiante, compressa e
refrigerata;
L’aria attraversa poi le valvole a lamelle e
dal collettore di lavaggio entra nel
cilindro tramite le feritoie di aspirazione;
L’elettrosoffiante funziona solo a carichi
molto bassi, quando la turbosoffiante è
inefficace, per aumentare la carica di aria
del motore.
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Motori diesel 2T – Circuito aria di sovralimentazione – Cenni storici
Rappresentazione
schematica del percorso
dell’aria di
sovralimentazione e dei gas
di scarico in un motore
MAN B&W serie MC;
E’ molto simile a quello
precedente del motore
RTA;
Anche su questo motore è
installata una
elettrosoffiante che non è
visibile nella sezione;
L’unica differenza è la
posizione orizzontale del
refrigerante aria
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