Turbo e volumetrici

Le strade della sovralimentazione.

Se aumentare la cilindrata è stata a lungo la strada più semplice per avere più potenza, la vera rivoluzione è arrivata quando gli ingegneri hanno iniziato a “spingere” più aria nei cilindri. È nata così la sovralimentazione, che si divide in due grandi famiglie: i compressori meccanici ed i turbocompressori mossi dai gas di scarico.

I primi, detti anche volumetrici, hanno una storia lunga e affascinante. Negli Anni Venti e Trenta le leggendarie Bentley “Blower” usavano enormi compressori Roots per pompare aria a pressione nel motore. Il sistema era semplice: due rotori a lobi spingevano aria in eccesso, fornendo subito potenza ai bassi regimi. L’alternativa era il Twin-screw o Lysholm con due rotori a vite che comprimevano l’aria già all’interno del corpo del compressore. Più efficiente termicamente del Roots e capace di erogare aria più “fredda”, era però più complesso e costoso. Entrambi condividevano un difetto inevitabile: essendo mossi dall’albero motore, rubavano parte dell’energia che contribuivano a generare.

Arriva la turbina

Il turbocompressore arrivò per risolvere il problema. Qui non c’è collegamento diretto col motore: la turbina gira grazie ai gas di scarico, energia che altrimenti andrebbe dispersa. Unita ad un compressore, permette di mandare più aria nei cilindri senza sottrarre potenza meccanica. La contropartita era il cosiddetto turbo-lag (ritardo di risposta) dovuto al tempo necessario affinché la turbina raggiungesse la velocità utile.

Le prime applicazioni di serie furono coraggiose: nel 1962 Oldsmobile montò il turbo sulla Jetfire e Chevrolet lo provò sulla Corvair Monza Spyder. In Europa ci vollero gli Anni Settanta perché la tecnologia diventasse credibile: la BMW 2002 Turbo e la Porsche 911 Turbo 930 trasformarono il sibilo del turbo in un simbolo di prestazione pura, mentre Saab con la 99 Turbo lo rese utilizzabile anche in una berlina di tutti i giorni.

L’evoluzione è stata rapida. I turbo singoli lasciarono spazio a sistemi twin-turbo, a turbine twin-scroll capaci di sfruttare meglio i flussi di scarico e ai turbo a geometria variabile che adattano la forma delle palette per offrire coppia già ai bassi e potenza in alto. Alcuni costruttori hanno sperimentato soluzioni ibride come la Lancia Delta S4 del Gruppo B che combinava un compressore volumetrico in grado di fornire coppia e potenza ai bassi regimi e un turbocompressore che interveniva e spingeva ai regimi più alti. Nello stesso motore: risposta immediata più potenza crescente, un connubio estremo ma efficace.

Downsizing

Oggi i turbocompressori sono ovunque. Il downsizing imposto da normative ed efficienza ha reso naturale adottarli anche su utilitarie, mentre le supercar li sfruttano per superare ampiamente i 600 CV con cilindrate più contenute. E il futuro è già qui: turbine elettriche che annullano il lag, sistemi ibridi che combinano l’immediatezza del motore elettrico con la spinta del turbo, mappe elettroniche capaci di adattarsi istante per istante.

Dai compressori Roots che soffiavano aria grezza nei motori da corsa agli attuali turbo assistiti dall’elettronica, la filosofia resta la stessa: più aria significa più potenza. È un’idea semplice, che nel corso di un secolo ha cambiato il modo di costruire e guidare le automobili.

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