La sovralimentazione è un mondo complesso e variegato, con molti stili e tipi diversi di turbocompressori disponibili. Al livello più elementare, esistono sistemi a turbo singolo e sistemi a doppio turbo. I sistemi a turbocompressore singolo utilizzano in genere un unico turbocompressore di grandi dimensioni per fornire una spinta in un’ampia gamma di regimi del motore. I sistemi biturbo, invece, utilizzano due turbocompressori più piccoli che lavorano in tandem per ottimizzare le prestazioni a particolari regimi del motore.
Un altro stile popolare di turbocompressore è il design twin-scroll, che si riferisce al modo in cui l’aria entra nell’alloggiamento della turbina del turbocompressore. Nei turbocompressori twin-scroll tradizionali, ogni bancata di cilindri è abbinata a un proprio alloggiamento scroll, che consente una migliore aspirazione dei gas di scarico e un funzionamento complessivo più efficiente.
Infine, è in aumento anche la tendenza alla turbocompressione elettrica come metodo per migliorare l’efficienza dei consumi senza sacrificare la potenza erogata. In questi sistemi, un motore elettrico viene utilizzato al posto della tradizionale turbina a gas di scarico per fornire la pressione di sovralimentazione.
In generale, esistono molte opzioni diverse per quanto riguarda i tipi di turbocompressore, ognuna delle quali offre una serie di vantaggi diversi a seconda delle esigenze e delle preferenze.
Quali sono i 6 diversi tipi di turbocompressore?
Vediamo, quindi, nel dettaglio quali sono le sei diverse tipologie di turbocompressore. Prima di iniziare ci teniamo a precisare che puoi trovare usati turbina auto qui.
#1 – Turbo singolo
I turbocompressori singoli sono un componente essenziale di qualsiasi motore ad alte prestazioni. Questi potenti dispositivi di sovralimentazione offrono una variabilità infinita, consentendo di regolare con precisione le caratteristiche di coppia di un motore in base alle sue esigenze individuali.
Mentre i turbocompressori più grandi sono in grado di fornire una maggiore potenza di punta generando pressioni di sovralimentazione più elevate, i turbocompressori più piccoli sono in grado di effettuare lo spool più velocemente e di offrire una coppia maggiore alle basse velocità.
#2 – Twin-Turbo
I turbocompressori multipli consentono di ottenere incrementi di potenza e coppia maggiori rispetto a quelli singoli, in particolare ai regimi più elevati, dove il flusso d’aria in ingresso è più intenso.
Esistono diverse strategie per l’utilizzo di più turbocompressori. In alcuni casi, un turbocompressore più grande può essere abbinato a turbocompressori più piccoli su ogni bancata del cilindro per ottenere i guadagni di prestazioni desiderati sull’intera gamma di regimi. In alternativa, si possono utilizzare due turbocompressori di pari dimensioni in tandem, uno dei quali funziona a basso numero di giri ed entrambi entrano in funzione ad alto numero di giri, per massimizzare la produzione di potenza complessiva senza sacrificare la risposta dell’acceleratore.
#3 – Turbo a doppio scorrimento
Uno dei principali vantaggi dei turbocompressori twin-scroll è che sono in grado di gestire le portate di scarico in modo più efficiente rispetto ai tradizionali sistemi turbo single-scroll. Ciò è dovuto in gran parte al fatto che questi turbocompressori dividono e suddividono gli impulsi di scarico attraverso coclee separate per ciascun cilindro. In questo modo, consentono ai cilindri in diverse parti dell’ordine di accensione di un motore di essere riforniti di aria fresca in tempi diversi.
Ad esempio, in un motore a quattro cilindri con un ordine di accensione standard (1-3-4-2), i cilindri 1 e 4 alimentano una coclea, mentre i cilindri 2 e 3 alimentano un’altra coclea. In questo modo, il cilindro 1 può terminare la sua corsa di potenza mentre il cilindro 2 è ancora nel mezzo della sua corsa di scarico con entrambe le valvole aperte. Di conseguenza, c’è meno interferenza tra i cilindri quando arriva il momento in cui i cilindri 2 e 3 inizieranno ad aspirare aria nel momento in cui hanno inizio i nuovi eventi di combustione. Ciò consente a questi turbocompressori di lavorare in modo molto più rapido ed efficace rispetto alle versioni tradizionali, dando ai motori la spinta necessaria per offrire il meglio di sé.
#4 – Variable Geometry Turbocharger (VGT)
Uno dei tipi più efficaci di turbocompressori è la turbina a geometria variabile (VGT). Sebbene i VGT siano più utilizzati nei motori diesel, stanno diventando sempre più comuni anche nei motori a gas grazie ai loro numerosi vantaggi.
In particolare, le VGT offrono un basso ritardo del turbo, consentendo all’auto o al camion di accelerare rapidamente con una coppia reattiva e potente. Inoltre, il controllo del flusso d’aria fornito dai VGT aiuta a mantenere bassi i livelli di sovralimentazione anche ad alti regimi, riducendo le sollecitazioni sui vari componenti del motore.
#5 – Turbocompressore Twin-Scroll variabile
Il turbocompressore Twin-Scrool variabile, invece di utilizzare una sola coclea, o tubo, per guidare i gas di scarico attraverso il turbo, utilizza due coclee distinte collegate da una valvola mobile. Ciò consente di controllare con precisione la portata e la direzione dei gas di scarico in base alla velocità e al carico del motore. Di conseguenza, questo turbocompressore efficiente e adattivo è in grado di erogare più potenza quando necessario, pur conservando il carburante, il che lo rende ideale sia per la guida in città che per i lunghi viaggi su strada.
#6 – Turbocompressori elettrici
Chiunque abbia guidato un veicolo dotato di turbocompressore sa che questo tipo di tecnologia motoristica presenta alcuni inconvenienti. Innanzitutto, spesso si verifica un ritardo significativo tra il momento in cui si preme il pedale dell’acceleratore e quello in cui il turbocompressore entra in funzione. Questo non solo rende difficile un’accelerazione rapida e fluida, ma può anche essere sconcertante per i conducenti che non sono abituati a reagire così rapidamente alle variazioni di potenza del motore. Inoltre, molti veicoli hanno difficoltà a produrre la coppia ai bassi regimi con un turbocompressore montato; di conseguenza, i conducenti spesso trovano che i loro motori si sentano fiacchi quando partono da fermi o salgono su salite ripide.
Fortunatamente, però, i motori elettrici ad alte prestazioni hanno contribuito a risolvere questi problemi aumentando ulteriormente la potenza e la reattività dei turbocompressori. Inserendo un motore elettrico nella miscela e collegandolo direttamente ai gas di scarico, è possibile eliminare quasi tutti gli inconvenienti dei turbocompressori tradizionali. In questo modo non solo si sfrutta appieno l’energia disponibile all’interno dei gas, ma si elimina anche il temuto turbo lag e si rende molto più facile ottenere la coppia ai bassi regimi.
I turbocompressori sono una delle tecnologie per motori più importanti ed efficaci oggi disponibili. Offrono un’ampia gamma di vantaggi, dall’aumento della potenza e dell’efficienza dei consumi alla riduzione delle emissioni e del turbo lag. In questo articolo abbiamo esaminato sei diversi tipi di turbocompressori attualmente in uso o in fase di sviluppo evidenziando, inoltre, alcuni vantaggi e svantaggi di ciascun tipo.
Foto di copertina: @Jack Lucas Smith by Unsplah