Doppia sovralimentazione: una storia lunga 30 anni

Doppia sovralimentazione e sport: sapevi che l’impulso sportivo, prima nelle gare aeronautiche e poi in quelle automobilistiche, ha spinto la sovralimentazione verso nuove frontiere?

Basti pensare che nell’era del turbo in F1 si arrivò ad avere motori di 1500 cc con potenze di oltre 1000 CV! Ma andiamo con ordine.

Il legame sovralimentazione e prestazioni sembra indissolubile. Avere più aria a una pressione maggiore in camera di scoppio può reagire con un maggiore quantitativo di carburante e il motore può quindi erogare più potenza.

Le macchine che creano Doppia Sovralimentazione

Esistono vari tipi di macchine per creare sovralimentazioni. Si differenziano per conformazione, metodo di attuazione e prestazioni.

Possiamo distinguere due tipologie che maggiormente hanno trovato applicazione nel mondo Automotive:

• Compressore Volumetrico
• Compressore Centrifugo

Sulle vetture possiamo trovare sia l’uno che l’altro tipo di compressore. A seconda delle esigenze e degli obiettivi di casa costruttrice per bilanciare prestazioni, consumi ed emissioni.

Addirittura su alcune vetture si trovano la combinazione di Compressore Volumetrico e Turbocompressore.

Il caso Lancia Delta S4 Rally

È il caso della Lancia Delta S4 Rally, dove la collaborazione con i tecnici Abarth ha portato all’utilizzo di un compressore volumetrico a lobi rettilinei insieme a un turbocompressore KKK.

Lancia Delta S4, un’ottima applicazione di motore dotato di compressore volumetrico e turbocompressore

Con una cilindrata di 1759 cc, il motore di questa vettura è in grado di sprigionare 480 CV a 8.400 giri/min.

A 5000 giri/min può fornire una coppia di 50 kgm (circa 500 Nm).

Accoppiare le due fonti per la sovralimentazione garantiva al motore una grande fluidità e ottime prestazioni già dai bassi regimi.

Il contributo del compressore volumetrico era significativo proprio in questa fase, a partire dai 1500 giri/min, quando il turbo soffriva del cosiddetto turbolag a causa della scarsa portata dei gas di scarico.

Il Compressore Volumetrico prendeva il moto, invece, direttamente dal motore. In questo modo era possibile avere una buona sovralimentazione già a bassi giri. Al crescere del regime motore, il compressore a lobi rettilinei non garantiva più un elevato rendimento. A questo punto, intorno ai 5000 giri/min, il turbo riusciva a dare il massimo fino a poter escludere il compressore volumetrico tramite una valvola di by-pass.

Doppia sovralimentazione nei motori TSI Volkswagen

Al giorno d’oggi questa soluzione la si riscontra sui motori TSI della Volkswagen. Chiaramente si tratta di motori a uso stradale, dalle prestazioni non comparabili con quelle appena descritte.

Prenderemo in esame il motore 1.4 da 125 kW montato su una Golf VI.

Su questo veicolo il compressore volumetrico è di tipo a vite. Ed è dotato di elettrofrizione, in modo che la centralina motore possa disaccoppiarlo e ridurre l’assorbimento al motore quando la sua azione non è più richiesta.

Ovvero:

Al di sopra dei 3500 giri/min, quando il turbocompressore è in grado di generare un’abbondante sovrappressione.

Flusso aria nel motore 1.4 TSI da 125 kW

Grazie a questa logica di funzionamento, la vettura risulta sempre pronta, dal comportamento molto elastico nonché piacevole da guidare.

Quanto sostenuto in questo breve approfondimento è confermato dal diagramma coppia/potenza relativo a questo propulsore:

Diagramma coppia-potenza motore 1.4 TSI 125 kW

La coppia massima è disponibile già ai bassi regimi e la velocità con cui il motore sale di giri è sorprendente, considerata la cilindrata.

Poter sovralimentare il motore in 2 modi diversi, a seconda delle situazioni di guida, risulta un buon compromesso tra prestazioni e consumi, anche se le prime sembrano ancora un po’ privilegiate da questa soluzione.