Quando si tratta della tecnologia del turbocompressore, molti appassionati di auto ne conoscono il principio di funzionamento. Utilizza i gas di scarico del motore per azionare le pale della turbina, che a loro volta azionano il compressore d'aria, aumentando l'aria aspirata dal motore. Ciò in definitiva migliora l'efficienza della combustione e la potenza in uscita del motore a combustione interna.
La tecnologia di sovralimentazione consente ai moderni motori a combustione interna di raggiungere una potenza erogata soddisfacente riducendo al tempo stesso la cilindrata del motore e rispettando gli standard sulle emissioni. Con lo sviluppo della tecnologia, sono emersi vari tipi di sistemi di sovralimentazione, come turbo singolo, doppio turbo, sovralimentazione e turbocompressione elettrica.
Oggi parleremo della rinomata tecnologia di sovralimentazione.
Perché esiste la sovralimentazione? La ragione principale per lo sviluppo della sovralimentazione è quella di affrontare il problema del "turbo lag" comunemente riscontrato nei normali turbocompressori. Quando il motore funziona a bassi regimi, l'energia di scarico non è sufficiente per creare una pressione positiva nel turbo, con conseguente accelerazione ritardata e erogazione di potenza irregolare.
Per risolvere questo problema, gli ingegneri automobilistici hanno escogitato diverse soluzioni, come ad esempio dotare il motore di due turbocompressori. Il turbo più piccolo fornisce spinta a bassi regimi e, una volta che la velocità del motore aumenta, passa al turbo più grande per una maggiore potenza.
Alcune case automobilistiche hanno sostituito i tradizionali turbocompressori azionati dai gas di scarico con turbo elettrici, che migliorano significativamente i tempi di risposta ed eliminano i ritardi, fornendo un'accelerazione più rapida e fluida.
Altre case automobilistiche hanno collegato il turbo direttamente al motore, creando la tecnologia di sovralimentazione. Questo metodo garantisce che la spinta venga erogata istantaneamente, poiché è azionata meccanicamente dal motore, eliminando il ritardo associato ai turbo tradizionali.
La tecnologia di sovralimentazione, un tempo gloriosa, è disponibile in tre tipologie principali: compressori Roots, compressori Lysholm (o vite) e compressori centrifughi. Nelle autovetture, la stragrande maggioranza dei sistemi di sovralimentazione utilizza il design del compressore centrifugo per le sue caratteristiche di efficienza e prestazioni.
Il principio di un compressore centrifugo è simile a quello di un tradizionale turbocompressore a scarico, poiché entrambi i sistemi utilizzano pale di turbina rotanti per aspirare l'aria nel compressore per la sovralimentazione. Tuttavia, la differenza fondamentale è che, invece di fare affidamento sui gas di scarico per azionare la turbina, il compressore centrifugo è alimentato direttamente dal motore stesso. Finché il motore è in funzione, il compressore può fornire costantemente spinta, senza essere limitato dalla quantità di gas di scarico disponibile. Ciò elimina efficacemente il problema del "turbo lag".
In passato, molte case automobilistiche come Mercedes-Benz, Audi, Land Rover, Volvo, Nissan, Volkswagen e Toyota hanno introdotto modelli con tecnologia di sovralimentazione. Tuttavia, non passò molto tempo prima che la sovralimentazione venisse in gran parte abbandonata, principalmente per due ragioni.
Il primo motivo è che i compressori consumano la potenza del motore. Poiché sono azionati dall'albero motore, richiedono una parte della potenza del motore per funzionare. Ciò li rende adatti solo per motori di cilindrata maggiore, dove la perdita di potenza è meno evidente.
Ad esempio, un motore V8 con una potenza nominale di 400 cavalli può essere portato a 500 cavalli mediante sovralimentazione. Tuttavia, un motore da 2,0 litri con 200 cavalli faticherebbe a raggiungere i 300 cavalli utilizzando un compressore, poiché il consumo di energia da parte del compressore compenserebbe gran parte del guadagno. Nel panorama automobilistico odierno, dove i motori di grande cilindrata stanno diventando sempre più rari a causa delle normative sulle emissioni e delle esigenze di efficienza, lo spazio per la tecnologia di sovralimentazione è notevolmente diminuito.
La seconda ragione è l’impatto del passaggio all’elettrificazione. Molti veicoli che originariamente utilizzavano la tecnologia di sovralimentazione sono ora passati ai sistemi di turbocompressione elettrici. I turbocompressori elettrici offrono tempi di risposta più rapidi, maggiore efficienza e possono funzionare indipendentemente dalla potenza del motore, rendendoli un'opzione più interessante nel contesto della crescente tendenza verso i veicoli ibridi ed elettrici.
Ad esempio, veicoli come l’Audi Q5 e la Volvo XC90, e persino il Land Rover Defender, che una volta manteneva la sua versione sovralimentata V8, hanno gradualmente eliminato la sovralimentazione meccanica. Dotando il turbo di un motore elettrico, il compito di azionare le pale della turbina viene affidato al motore elettrico, consentendo di trasmettere tutta la potenza del motore direttamente alle ruote. Ciò non solo accelera il processo di sovralimentazione, ma elimina anche la necessità che il motore sacrifichi potenza a favore del compressore, offrendo il duplice vantaggio di una risposta più rapida e di un utilizzo più efficiente dell'energia.
sommario
Attualmente i veicoli sovralimentati stanno diventando sempre più rari sul mercato. Tuttavia, ci sono voci secondo cui la Ford Mustang potrebbe essere dotata di un motore V8 da 5,2 litri, con un possibile ritorno alla sovralimentazione. Sebbene la tendenza si sia spostata verso le tecnologie elettriche e turbocompresse, esiste ancora la possibilità che la sovralimentazione meccanica ritorni in specifici modelli ad alte prestazioni.
La sovralimentazione meccanica, una volta considerata esclusiva dei modelli di fascia alta, sembra essere qualcosa che poche case automobilistiche sono disposte a menzionare più e, con la scomparsa dei modelli di grande cilindrata, la sovralimentazione meccanica potrebbe presto non esistere più.
Orario di pubblicazione: 06-settembre-2024
