Turbocharged e Supercharged: differenze, vantaggi e svantaggi

Colin Chapman, fondatore di Lotus, era un uomo piuttosto convincente. Costruiva automobili da corsa, e la sua linea di pensiero era quantomeno estremista. Tra le sue frasi più famose, ne ricordiamo una che ogni pilota al mondo tiene sempre a mente: “aggiungere potenza ti rende più veloce nei rettilinei, togliere peso invece ti rende più veloce ovunque”.  Inutile dire che l’ingegnere britannico aveva visto lungo, basti pensare al fenomeno del downsizing a cui si assiste nel mondo dell’automobile.

Se una volta i Diesel da 2,0 litri erano considerati piccoli, ora possiamo guidare un gran numero di ammiraglie con propulsori 1.6, più silenziosi e prestazionali. Qualcuno potrebbe obiettare dicendo che questi motori non hanno la stessa, proverbiale longevità dei loro predecessori, ma la tecnologia ha fatto passi avanti anche su questo fronte. Certo, il progresso è qui apposta, ma non si tratta solo di questo.

Turbine e compressori volumetrici hanno rivoluzionato il mondo dei propulsori. In entrambi i casi, il risultato è un aumento sensibile della resa di un motore a parità di cubatura e, di conseguenza, una riduzione dei consumi.

Ma qual è la differenza tra turbine e compressori volumetrici?

TURBOCOMPRESSIONE

I gas di scarico in uscita in arancione azionano la turbina (3 e 4) che a sua volta innesta il compressore (6). in questo modo, l’aria  entra in maggior quantità sfruttando energia che altrimenti verrebbe sprecata.

La turbocompressione sfrutta i gas in uscita dal motore (con una turbina) per raccogliere una maggior quantità d’aria in entrata (con un compressore), in modo da dare un carico maggiore alla camera di combustione. Detto più semplicemente, la turbina sfrutta un’energia che altrimenti andrebbe sprecata migliorando la prestazione nella fase successiva.

Pensate ad un mulino ad acqua che gira grazie alla velocità dei fiume. Il mulino -in questo caso nella parte della turbina- aziona una leva, capace a sua volta di far scorrere l’acqua più in fretta dalla cima della montagna, come un cane che per mordersi la coda gira sempre più in fretta.

Il principale limite di questo sistema è quello che in gergo si chiama “Turbo Lag”, ovvero il ritardo con cui si riceve la spinta aggiuntiva, che gli inglesi chiamano Boost. La tecnologia ha fatto grandi passi in questo senso, ed i motori moderni hanno un ritardo appena percepibile anche grazie a turbocompressori a geometria variabile. In questo modo a parità di prestazioni si ottiene un motore più piccolo e di conseguenza più leggero, che permetterà all’auto di consumare meno (anche) grazie ai chili tolti.

SUPERCHARGER

La cinghia che collega il compressore all’albero motore spinge l’aria nelle camere di combustione

Il funzionamento del compressore volumetrico è simile ma diverso. In questo caso al posto di sfruttare i gas di scarico l’aria viene immessa attraverso un compressore, il quale è collegato all’albero motore. In questo modo la compressione avviene immediatamente, in maniera lineare rispetto al regime di giri.

Di contro, l’energia prodotta sarà meno “gratuita” rispetto alla semplice turbina, ma si tratta di un sistema più preciso. A metterlo a punto fu una serie di ricercatori Daimler-Benz nel 1921, in collaborazione con il signor Ferdinand Porsche. Il risultato, anni più tardi, fu la sigla KOMPRESSOR su alcuni veicoli della Casa della Stella.

Se dovessimo aumentare la potenza di una moto, sceglieremmo di sovralimentarla per avere un rendimento più fluido. Se invece avessimo a che fare con un propulsore da camion, la scelta ricadrebbe sulla turbocompressione.

Volendo, potete dare un’occhiata a questo sito australiano (cliccate qui), da cui abbiamo preso le foto che trovate sopra.  Le differenze tra sovralimentazione e turbo è davvero spettacolare, grazie ad animazioni di altissimo livello ruotabili ed ingrandibili.