Efficienza del motore dei turbocompressori

Il riscaldamento globale è reale. Con l'aumento della temperatura della superficie terrestre e l'ingresso nell'atmosfera di più parti per milione di anidride carbonica ogni anno, le agenzie ambientali come l'Environmental Protection Agency (EPA) e l'Environment and Climate Change Canada (ECCC) continuano a imporre controlli sempre più severi sui veicoli standard di emissioni, consumo di carburante e riutilizzo dei vapori.

Per questo motivo, i produttori sono costretti a rendere i loro veicoli sempre più efficienti, e questo si traduce in una maggiore potenza con meno cilindri. Qual è il modo migliore per fare questo? In definitiva, un turbocompressore. O un compressore (bestia completamente diversa, ma concetto simile). O entrambi... ma aspetta, cos'è esattamente un turbocompressore? Come funziona e stiamo ottenendo qualcosa per niente?

Cos'è e come funziona un turbocompressore?

Il motore a combustione interna può essere pensato come una gigantesca pompa d'aria. All'aspirazione, l'aria viene aspirata nei cilindri dove viene miscelata con il carburante, compressa dal pistone e accesa. L'esplosione risultante spinge indietro il pistone durante la corsa di potenza e la successiva corsa di scarico si verifica sul ritorno, momento in cui il processo si ripete. Una cosa è palesemente ovvia; l'intero processo prevede il movimento di gas e vapori.

Il modo migliore per rendere qualcosa di efficiente è migliorarne l'aspetto chiave, quindi in pratica questo è ciò che fa un turbocompressore. Si compone di due turbine, una sullo scarico e una sull'aspirazione. I gas di scarico del motore azionano la turbina di aspirazione, che a sua volta aumenta il volume e la pressione dell'aria a disposizione del motore. Più aria significa una combustione migliore, più efficiente e quindi prestazioni migliori.

Quando sono apparsi per la prima volta i turbocompressori?

Il concetto di turbocompressore non è nuovo; il primo brevetto per un sistema è stato rilasciato alla fine del 1800 da un ingegnere svizzero che è stato utilizzato nei primi ambienti diesel marini per aumentare la potenza. Tuttavia, fu presto notato dal campo ancora infantile dell'aviazione, poiché l'aumento della pressione e del volume dell'aria può essere utilizzato per compensare la sottigliezza dell'atmosfera ad altitudini più elevate. La General Electric iniziò presto a utilizzare il principio per gran parte dei velivoli statunitensi della seconda guerra mondiale e il conseguente aumento delle prestazioni superava di gran lunga il costo di produzione dei componenti aggiuntivi. Non ci è voluto molto prima che la tecnologia venisse sperimentata nella scena automobilistica ad alte prestazioni, ma ci è voluto molto più tempo per raggiungere il mercato delle auto di serie mainstream.

Ci sono degli svantaggi?

Finora siamo sempre stati contenti dei nostri grandi motori aspirati, e avremmo continuato su questo filone se non fosse stato per la crescente richiesta di efficienza. Il problema più grande con il turbocompressore è il ritardo. Poiché sono azionati dai gas di scarico, i turbo impiegano un po' di tempo per aumentare la velocità necessaria per aumentare la pressione dell'aria di aspirazione. Questo processo è comunemente indicato come spooling ed è stato un'enorme irritazione per gli automobilisti che adottavano i primi modelli turbocompressi. Fondamentalmente, premere il gas non ha prodotto alcun effetto per alcuni secondi, dopodiché un'ondata di potenza ti ha fatto lottare per il controllo. Fortunatamente, questo problema è stato quasi eliminato, con la maggior parte dei produttori che ha scelto di utilizzare due turbo invece di uno per contrastare il ritardo.

I turbocompressori sono il futuro

Per concludere (scusa il gioco di parole) la maggior parte dei veicoli che acquisti oggi, indipendentemente dalle prestazioni, verrà fornita con un turbocompressore. Come influisce su di te, come pilota? Oltre a farti risparmiare qualche soldo alla stazione di servizio, le auto turbo si comportano meglio anche ad altitudini più elevate e guidare con la spinta è un'esperienza piacevole. Inoltre, stai contribuendo a ridurre le emissioni globali di carbonio. Più prestazioni significano una maggiore sollecitazione dei componenti del motore, quindi assicurati di obbedire alla regola fondamentale dei motori turbo:regolare servizio automobilistico puntuale, ogni volta.