Pillole di tecnologia

La sovralimentazione nel mondo delle quattro ruote ormai è una prassi sia per quanto riguarda i motori diesel che quelli a benzina. Nelle moto invece, a parte alcune eccezioni, questa tecnologia non prende piede. Perché si sovralimenta un motore? Semplice: per ottenere più cavalli. È una risposta corretta ma incompleta, una volta in effetti le cose stavano così, soprattutto nell’epoca d’oro dei turbo, i mitici anni ottanta, ma al giorno d’oggi ci sono motivi più complessi, motivi che spiegano anche perché questa tecnologia trova terreno fertile nell’automotive e non prende (ancora) piede sui motocicli.

MAGGIORE POTENZA - Abbiamo detto che con la sovralimentazione si ottiene più potenza, una verità innegabile, una potenza che deriva dalla possibilità di ovviare al principale collo di bottiglia che limita le prestazioni di un motore a combustione interna. Per creare potenza si deve realizzare una combustione, l’energia chimica contenuta nel combustibile che si trasforma in calore e pressione e poi in energia meccanica tramite il meccanismo pistone, biella, manovella. L’entità delle combustione e quindi la potenza ottenibile sono sicuramente proporzionali alla quantità di combustibile iniettato (la benzina), ma il combustibile per bruciare a dovere ha bisogno di una precisa quantità di comburente, l’ossigeno, se questo non è sufficiente parte del combustibile non brucia e viene sprecato.

SERVE OSSIGENO - Nei motori il problema non è iniettare in camera di scoppio tanto combustibile; per farlo basta mettere una pompa e degli iniettori più grandi. Il problema è fare entrare più ossigeno. Un tema che ha appassionato generazioni di progettisti e che nel corso degli anni è stato affrontato con le soluzioni più disparate. Il modo più semplice è quello di aumentare la cilindrata dei motori, “the bigger the better” dicono gli americani, una soluzione invece tanto amata dagli appassionati di tuning è sostituire l’aria con un comburente contenente più ossigeno, il protossido d’azoto ad esempio con l’ossigeno che passa dal 21% in massa fino al 36% con un teorico aumento di potenza del motore che può arrivare ad oltre il 50%, si tratta di un intervento alla portata anche di un semplice amatore esperto di meccanica, ma in ottica di produzione assolutamente antieconomico visto che così facendo oltre alla benzina si deve pagare anche il comburente. Un’altra strada percorribile è quella di fare entrare più ossigeno nel motore senza aumentarne la cilindrata aumentando la pressione dell’aria in camera di combustione: è la cosiddetta sovralimentazione di cui ci vogliamo occupare.

ARIA COMPRESSA - L’aria in aspirazione viene compressa tramite appunto un compressore che può essere di svariati tipi e che può essere azionato o sottraendo energia al motore stesso oppure sfruttando l’energia dei gas di scarico che escono dal motore ad alta velocità e ad alta temperatura. In questo caso una turbina raccoglie i gas di scarico e ne assorbe parte dell’energia rallentandoli e raffreddandoli. Entrambi i sistemi sono ben conosciuti, e molto sfruttati perché permettono di aumentare la potenza di motori già esistenti con modifiche ed investimenti tutto sommato limitati a patto ovviamente che la meccanica di base sia sufficientemente robusta per resistere alle maggiori solelcitazioni…

COMPRESSORE CENTRIFUGO E TURBOCOMPRESSORE - Un compressore centrifugo azionato dall’albero motore è alla base della Kawasaki H2; il turbocompressore è invece il cuore del prototipo Recursion di Suzuki, non un veicolo di produzione, ma che potenzialmente lo diventerà anche perché i vantaggi che questa soluzione comporta non sono affatto di secondo conto. Nelle prossime puntate analizzeremo queste due soluzioni cercando di capire cosa c’è dietro e quali sono gli sviluppi che possiamo attenderci nei prossimi anni.