Pillole di tecnologia

Ci eravamo lasciati con una domanda: “perché nel mondo automotive ci sono così tanti motori sovralimentati?” Vediamo di trovare una risposta facendo riferimento anche all’interessante prototipo Recursion di Suzuki. Nel turbo compressore i gas in uscita dal motore accelerano una turbina montata su un alberino che trascina un compressore centrifugo. Maggiore è l’energia dei gas di scarico (come velocità, come portata e come temperatura) maggiore è l’energia che può essere ceduta ai gas in aspirazione. Il mitico “Turbo” in stile anni ottanta è nato per tirar fuori potenza in quantità da piccoli motori senza badare a rendimenti, consumi e guidabilità. In effetti le potenze specifiche erano alte, ma i consumi stratosferici, ben superiori a quelli di un aspirato di pari potenza e cilindrata superiore, la curva di coppia poi, meglio lasciar perdere: motori con rapporto di compressione molto basso (8:1) erano sostanzialmente vuoti ai bassi regimi per poi rendere una fucilata di coppia quando la pressione garantiva l’ottimale riempimento delle camere di scoppio, un “optimum” che durava duemila, tremila giri prima di far intervenire waste gate e limitatore per non fare esplodere tutto. Per conferma chiedere a chi in quegli anni si divertiva a dare su a pressione e numero di giri…   

PROBLEMI DI CONSUMO E EROGAZIONE - Tutto nasce da un problema congenito delle turbine e dei compressori. Questi sistemi rotanti hanno una certa inerzia, tanto maggiore quanto lo sono le loro dimensioni. Queste inerzie provocano ritardi nell’aumento del numero di giri rispetto alla richiesta di potenza dal parte del pilota (il cosiddetto turbo lag) per poi trovarsi con un aumento di spinta molto repentino, una spinta che viene garantita solo per range molto ridotti di portata di gas e velocità di rotazione delle giranti. Questi limiti possono essere in parte arginati grazie ai moderni materiali e all’elettronica, ma il problema di fondo rimane: se il turbo compressore è pensato per fare potenza pura i problemi di consumo e di erogazione saranno sempre presenti. 

POWER TRAIN OTTIMIZZATO - Ma proviamo a ragionare diversamente e immaginiamo di dimensionare motore e turbo compressore secondo un altro criterio. Pensiamo ad un turbo compressore capace di garantire una modesta sovrappressione ma per un range di utilizzo maggiore di giri, serviranno portate più basse e dimensioni delle giranti minori e quindi minori inerzie e minori ritardi di risposta. Poi pensiamo un motore con un rapporto di compressione leggermente più alto (anche se non pari ad un aspirato, facciamo 10:1) capace quindi di reggere un aumento di pressione (e di prestazioni) più limitato e pensato per girare ben più piano di un aspirato. In più introduciamo sistemi di regolazione dell’alzata valvole variabili in modo da adeguarli ai vari regimi ed alle varie portate del compressore. Si investono poi un paio di miliardi di euro in ricerca e sviluppo e si ottiene un gruppo power train in cui il turbocompressore soffia in modo apprezzabile in tutto il range di funzionamento del motore, le potenze specifiche non sono altissime ma l’erogazione risulta sempre piena perché il turbo non lavora con picchi e tempi morti, ma in un modo più costante possibile prelevando parte dell’energia dei gas di scarico che altrimenti sarebbe dispersa nell’ambiente. 

RECURSION E’ UNA SOLUZIONE - Il risultato? Si chiama “down sizing”: un motore con una curva di coppia molto regolare, con una potenza pari ad un aspirato di cilindrata maggiore e con consumi molto contenuti. Ecco allora il perché del ritorno dei turbo: per limitare i consumi e quindi le emissioni di anidride carbonica senza perdere in prestazioni! Ed è proprio a questo che pensava Suzuki quando ha iniziato a lavorare sul motore della Recursion, un prototipo che non è escluso precorra il futuro prossimo venturo. Si tratta di un piccolo bicilindrico parallelo fronte marcia (588 cm3) fatto per girare piano e per non essere particolarmente potente (100 CV a 8.000 giri), ma con un eccellente valore di coppia già ai medi regimi (100 Nm a 4.500 giri) garanzia di buona guidabilità, e con consumi, ecco il punto, che saranno sicuramente più bassi rispetto ad esempio ad una Suzuki GSR600 con 98 CV a 12.000 giri/min con coppia massima di 64 Nm a 9.600 giri/min. Insomma se nel futuro dovremo consumare di meno non è detto che per forza dovremo anche andare più piano!

Non condivido le tue idee, ma darei la vita per vederti sperculeggiare quando le esporrai.