Turbocompressore auto: cos’è e come funziona

Ogni vettura “turbo” offre al guidatore un’esperienza di guida particolarmente briosa: ecco quindi cos’è e come funziona il turbocompressore dell’auto.

Cos’è il turbocompressore dell’auto

Oggi diffuso sulla maggior parte dei motori, il turbocompressore è un elemento che permette di ridurre la cubatura dei propulsori e al contempo anche le emissioni: esso infatti recupera una parte dell’energia dei gas di scarico e la utilizza per sovralimentare il motore grazie a 2 elementi dotati di palette e collegati tra loro da albero, cioè la turbina e il compressore.

Ciò che mette in funzione la turbina sono i gas di scarico, mentre il compressore si aziona prendendo l’aria da comprimere ed elevandone la pressione durante l’aspirazione, implementando poi il getto verso le camere di combustione. Per riuscirci serve una certa energia, fornita dalla turbina, che a sua volta la recupera dai gas di scarico.

Questo sistema porta più aria ai cilindri e più combustibile iniettato, aumentando la coppia e la potenza per rendere il motore con turbocompressore decisamente più prestante rispetto a un propulsore aspirato di pari cilindrata.

È importante sapere che ne esistono 3 tipologie: a geometria variabile, elettrico e volumetrico. Ecco le differenze da conoscere.

Come funziona il turbocompressore a geometria variabile

Tra i punti deboli dei motori dotati di turbocompressore c’è il cosiddetto “turbolag”, cioè il ritardo nella risposta del propulsore a bassi regimi: in pratica, serve qualche istante prima che il sistema risponda. Accorgimenti come ad esempio il turbocompressore a geometria variabile sono stati inventanti apposta per ridurre questo problema, e funzionano con una chiocciola della turbina che si apre sulla girante, con alette mobili calettate su un anello che le muove contemporaneamente.

Ai bassi regimi di rotazione queste alette restano chiuse e il gas può quindi accelerare velocemente, aumentando di conseguenza la spinta sulla turbina, mentre al contrario quando sale si aprono, producendo una riduzione della contropressione. La regolazione delle alette viene solitamente gestita dalla valvola a depressione posta sul condotto di immissione, oppure con un movimento elettrico gestito da una centralina elettronica.

Come funziona il turbocompressore elettrico

Il turbocompressore elettrico è stato progettato grazie all’evoluzione tecnologica, con l’obiettivo di stressare il motore il meno possibile: per farlo, questo dispositivo non viene alimentato in modo classico dai gas di scarico, bensì da un motore elettrico. Si tratta di una tecnologia attualmente usata su auto sportive di fascia alta che però dovrebbe arrivare di serie anche su vetture “normali”.

Case come Audi stanno appunto studiando soluzioni elettriche che riducano o annullino il turbo lag sfruttando un turbocompressore azionato da un motore elettrico collegato ad una batteria da 48 V e turbocompressore classico, con un funzionamento combinato. Un vantaggio ulteriore del turbocompressore elettrico è l’aumento di potenza del motore senza effetti negativi sui consumi.

Come funziona il turbocompressore volumetrico

Oltre alle tipologie suddette esiste anche il turbocompressore volumetrico, che non funziona con i gas di scarico ma tramite un collegamento meccanico al motore, sfruttando quindi la potenza del propulsore per comprimere l’aria inviandola poi ai cilindri.

Questo collegamento diretto col motore implica un incremento lineare di potenza e permette di non subire il turbolag, ma è penalizzante in termini di consumi.