La sovralimentazione ai raggi X

Turbo o compressore

La sovralimentazione, “doping” lecito dei motori termici, consiste nell’introduzione nei cilindri della miscela combustibile-comburente in modalità forzata rispetto a quanto sarebbe possibile con la normale aspirazione, così da garantire maggiori valori di potenza e coppia. Un traguardo per raggiungere il quale diviene necessario incrementare la quantità d’aria destinata a riempire i cilindri prima delle fasi di compressione e scoppio. Aria che, in quanto caratterizzata da una superiore densità, va a migliorare il coefficiente di riempimento, e quindi il rendimento volumetrico, del motore. La pressione scaturita dalle fasi di scoppio ed espansione aumenta in questo modo e premendo sul pistone incrementa i valori di coppia e potenza.

La sovralimentazione può essere ottenuta meccanicamente grazie al turbocompressore, al compressore volumetrico o al compressore centrifugo. Il primo, detto anche turbogruppo in quanto consiste nell’unione tra una girante turbina e un compressore, vede la turbina messa in rotazione dai gas di scarico. A quest’unità motrice, solitamente mediante un piccolo albero, è collegato il compressore che, così trascinato, forza l’immissione dell’aria nel collettore d’aspirazione. Un’impostazione oggi evoluta grazie sia alla geometria variabile della girante turbina, dotata di palette mobili che in funzione del regime di rotazione vengono chiuse o aperte per favorire velocità e portata, sia alla possibilità di attivazione elettrica del compressore, rendendo particolarmente raffinata e “flessibile” la sovralimentazione, sia alla previsione di soluzioni a doppio stadio che vedono una coppia di turbo lavorare in serie anziché in parallelo.

Il compressore volumetrico, detto anche a trascinamento meccanico, è collegato all’albero motore e grazie a tale vincolo viene indotto a forzare l’immissione del quantitativo d’aria all’interno del collettore d’aspirazione. La tipologia più diffusa è a lobi, o tipo Roots, ma vi sono anche varianti a vite, a palette e a chiocciole. Il compressore centrifugo, infine, obbedisce allo stesso principio di funzionamento del turbocompressore, ma in tal caso la girante motrice non è messa in funzione dai gas di scarico bensì da un sistema d’ingranaggi collegato a una delle pulegge che ruotano insieme al motore, oppure viene azionato da un motorino elettrico.