Quali sono i vantaggi dei motori Turbo?

Quando pensiamo al “turbo” la nostra immaginazione corre alla velocità e alle auto sportive. Si pensa che un turbo sia utile esclusivamente se si vuole avere un’automobile con performance maggiori in fatto di velocità. Ma non è tutto qui, una carica turbo farà andare più veloce oltre a significare anche un maggiore risparmio. Se pensate di acquistare una macchina turbo, provate a pensare a tutti i benefici che può comportare una scelta di questo tipo e se è in linea con quello che avete in mente.

Cosa è il turbocompressore?

Il turbocompressore è un compressore centrifugo che funziona per mezzo di una turbina centripeta il cui movimento è regolato dal flusso dei gas di scarico da cui viene investita.

Uno dei meccanismi principali è quello per cui più veloce gira la turbina, minore fatica fa a pompare aria. La portata d’aria aumenta con il quadrato della velocità di rotazione, e se una turbina a 80.000 giri al minuto è in grado di pompare circa 0,4 metri cubi d’aria al secondo, a 160.000 pompa quattro volte di più, mentre la sovrapressione cresce passando da 0,2 bar a 1,6 bar con un incremento “ottuplicato”. Questo motiva la lentezza di risposta iniziale – turbolag – e la evidente escalation di potenza.

Come è fatto un turbo-compressore

L’aspetto è standard da chiunque venga prodotto, la forma è l la stessa e gli stessi sono i principi di funzionamento. L’unica parte che può differire è la valvola Wastegate.

Il turbo-compressore è composto da:

1. una ventola mossa dai gas di scarico che si trova contenuta in un corpo (chiocciola), solitamente fatto in ghisa e con la forma di una spirale – la turbina;

2. un corpo centrale di supporto ai cuscinetti e per la lubrificazione dell’asse che tiene unite le due ventole;

3. una seconda ventola che succhia e comprime l’aria contenuta in un corpo di alluminio dalla forma ‘a spirale’ – girante del compressore.
Questa valvola è la più importante: diametro, inclinazione e altezza delle pale ed il regime di rotazione in rapporto tra loro creano il campo operativo dove verrà svolta la funzione e il rendimento dell’intera turbina.

Cosa è la valvola Wastegate?

Si tratta di un dispositivo che produce l’apertura di una valvola e lascia fuoriuscire nello scarico parte dei gas combusti che porterebbero la turbina a girare troppo velocemente pompando troppa aria ed aumentando troppo la pressione.

L’azionamento di questa valvola può essere meccanico, pneumatico o elettronico, ovvero gestito da una centralina ed è solitamente prevista la regolazione della Wastegate per ottimizzarne il funzionamento. La valvola può essere posizionata a ridosso della chiocciola o piazzata sul collettore di scarico.

Oltre alle due valvole c’è un altro dispositivo che controlla la pressione di sovralimentazione: l’overboost, che può essere a comando meccanico o elettronico. La sua funzione è quella di ottenere dei picchi di potenza ritardando l’intervento della valvola, facendo aumentare la pressione e mantenendola per un tempo prestabilito. Dopo questa fase la wastegate torna a livelli normali riportando la pressione di sovralimentazione al valore di taratura.

La funzione dell’intercooler

L’intercooler ha il compito di raffreddare l’aria di alimentazione del motore: più aumenta la temperatura dell’aria più si espande e diventa meno densa e a parità di pressione viene pompata meno aria nel motore; il rendimento cala ed aumenta il rischio che comporta un motore turbo, l’autoaccensione.

L‘intercooler necessita di un grande flusso d’aria che lo attraversi per svolgere bene il suo compito, quindi l’aria deve fluire liberamente. Inoltre maggiori saranno le dimensioni della superficie dissipante maggiore sarà la potenza a parità di pressione.

L’intercooler maggiorato per auto è un sistema adottato da chi ha bisogno di migliori prestazioni infatti un abbassamento della temperatura comporta l’aumento di prestazioni per una più elevata quantità di ossigeno presente nell’aria, che genera una maggiore compressione all’ interno della camera di scoppio riducendo di molto le sollecitazioni termiche.