Alla scoperta del Turbocompressore: tra Twin Scroll e multiturbo

Motore Tri-turbo Diesel BMW

Nel precedente articolo abbiamo visto come il lag sia un limite caratteristico dei turbocompressori.
Al riguardo esistono tecnologie moderne che permettono di ridimensionare tale "ritardo". Le 2 principali sono: tecnologia Twin Scroll Turbo e la Twin Turbo o a multicompressori

TECNOLOGIA TWIN SCROLL TURBO
Spaccato di un Twin Scroll Turbo


Il Twin Scroll è l'evoluzione del turbocompressore detto Single Scroll.

Come si può vedere dalla figura, il particolare che caratterizza questo turbocompressore è nella turbina.
Di solito, i collettori entrano nel carter di ingresso che convoglia i gas di scarico all'interno della chiocciola della turbina, attraverso un unico ugello.
Nel Twin Scroll, invece, il carter è sdoppiato. I collettori confluiscono tutti in un unico carter che però, ha due sezioni al suo interno. Così, i gas provenienti dai vari cilindri vengono convogliati, a 2 a 2 nelle due sezioni del carter. Il cammino dei gas di scarico rimane diviso anche all'interno della chiocciola della turbina, anch'essa avente 2 sezioni distinte al suo interno.

I vantaggi?

Il motore termico produce delle pulsazioni che, si riflettono sui gas si scarico. Entrando nella turbina tramite 2 sezioni distinte, le pulsazioni vanno bilanciandosi e migliora il rendimento della turbina.

Il secondo vantaggio riguarda la velocità con cui i gas si muovono all'interno della turbina. A parità di quantità, i gas nel caso Twin Scroll, si muovono più velocemente perchè la sezione dei canali è dimezzata a tutto vantaggio della velocità angolare di entrambe le giranti.

A livello pratico, un turbocompressore Twin Scroll è più, reattivo e produce un maggior aumento di potenza e coppia rispetto ad un Single Scroll.

SISTEMA MULTITURBO
Immagine frontale di un motore Twin Turbo

Un'altro sistema per la riduzione del turbo lag è il multiturbo.

Si tratta di un sistema che, come dice il nome, prevede l'utilizzo di 2 o più turbocompressori.
Si sfrutta la minore inerzia della girante dei turbocompressori di piccole dimensioni affiancato da uno di dimensioni maggiori.
Il turbocompressore più piccolo entra in funzione ad un numero minore di giri, poi, all'aumentare dei giri motore, parte anche il secondo turbocompressore.
Questo secondo turbo garantirà il grosso della spinta che, arriva solitamente dai 3000-3500 g/min. in su.

Questa tecnica può essere utilizzata anche con più di 2 turbocompressori, ad esempio: 3 turbocompressori, 1 di dimensioni ridotte e gli altri 2 maggiori.

DOWNSIZING

Con il downsizing dei motori che, ha preso piede da diversi anni, i turbocompressori sono sempre più sfruttati in ambita automobilistico.
L'esigenza di diminuire le emissioni, costringe a ridurre la cilindrata dei motori. Diminuendo la cilindrata occorre sfruttare al meglio il carburante e massimizzare il rendimento del veicolo. 
I turbocompressori garantiscono quella spinta in più che, i motori aspirati piccoli tendono a non avere, una riserva di coppia nelle parte superiore del contagiri.
I turbocompressori non garantiscono più solo elevate prestazioni ma, anche, minori consumi ed emissioni rispetto ad i motori del passato.

La tecnologia turbo si sta raffinando ed anche i modelli più legati all'aspirato stanno aprendo le porte ai turbocompressori, sempre meno influenzati dal lag a tutto vantaggio del piacere di guida.




Commenti