L’obiettivo del compressore volumetrico è quello di ottenere una migliore resa dai motori endotermici, si tratta di uno degli elementi fondamentali e la differenza rispetto al turbocompressore a gas di scarico sta proprio nel funzionamento. In che senso? La turbina viene azionata dai gas di scarico del motore, mentre invece il compressore volumetrico si attiva attraverso un collegamento meccanico che è connesso al motore stesso.
Indice
Compressore volumetrico e sovralimentazione
La sovralimentazione è un’immissione forzata di massa d’aria e combustibile all’interno dei cilindri, proprio come dice il termine stesso, in una quantità superiore rispetto a quella consentita in genere con l’aspirazione standard. È un processo che serve per ottenere un aumento di potenza dell’auto, mantenendo la stessa identica cilindrata.
Ci sono differenti metodi che consentono di ottenere la sovralimentazione, ma quelli più usati sono il sistema del compressore volumetrico e quello del turbocompressore. Oltre a massimizzare le prestazioni dell’auto, la sovralimentazione permette di aumentare l’efficienza del motore, riducendo la cilindrata (downsizing).
Il compressore a lobi è uno dei sistemi più diffuso, molto particolare, che consente di ottenere maggiori prestazioni e silenziosità durante il funzionamento. Si tratta in particolare di un sistema decisamente semplice, la cui realizzazione non ha bisogno dell’utilizzo di materiali particolari, come invece accade per le turbine.
Quali sono i vantaggi che porta il compressore volumetrico?
Il compressore volumetrico porta dei vantaggi importanti, è un sistema che permette infatti di disporre di una maggiore spinta anche a bassi regimi. Consente anche di non avere ritardi nella risposta ai comandi dell’acceleratore. È minima anche la difficoltà in termini tecnici, non si verifica nessun tipo di stress termico e/o meccanico.
Ci sono però anche alcuni svantaggi da tenere presenti:
- le prestazioni massime non possono ovviamente essere paragonate a quelle garantite dal turbocompressore a gas di scarico, a causa dei limiti fisici che presenta un compressore volumetrico. L’efficienza del sistema diminuisce in caso di azionamento diretto con il motore termico, quando aumentano i giri;
- si possono così riscontrare dei consumi di carburante più elevati, se facciamo un paragone con i motori aspirati o i turbo-compressi.
Come funziona il compressore volumetrico?
Il compressore volumetrico dell’auto sfrutta un’attivazione molto diversa rispetto a quella di un turbo. Come abbiamo già visto in precedenza infatti il compressore volumetrico non è attivato dai gas di scarico ma grazie ad un collegamento meccanico con il motore, in genere si aziona con una cinghia o ruote dentate apposite. Questo collegamento diretto con il motore consente di ottenere un aumento lineare di potenza, infatti la massa d’aria è connessa alla velocità di rotazione del propulsore stesso.
Questo porta a non avere ritardi nella risposta di azionamento, cosa che invece succede in un turbocompressore. Un motore sovralimentato grazie al compressore volumetrico, in linea generale, ha purtroppo dei consumi maggiori rispetto a un motore con il turbo o aspirato. Per questo motivo infatti viene usato poco sulle vetture di nuova generazione, in cui è importante fare molta attenzione alla riduzione dei consumi. Il turbocompressore si aziona con i gas di scarico del motore, viene usato molto anche oggi per raggiungere la sovralimentazione. In questo sistema una turbina si aziona attraverso una girante, legata a un albero di trasmissione che gira a circa 180.000 giri al minuto.
Il compressore, che viene azionato dalla turbina, comprime l’aria e la fa passare attraverso il collettore di aspirazione, così garantisce ai cilindri una massa d’aria più corposa, rispetto a quella di un’aspirazione standard. Questo sistema molto preciso usa l’energia che resta dai gas di scarico, per attivare la turbina e il compressore, e così permette al motore di beneficiare di un buon aumento di potenza.
Attenzione però al ritardo di risposta che si ottiene azionando l’acceleratore (lo abbiamo già visto, si tratta del turbo-lag). La certezza è senza alcun dubbio che un motore che usa il compressore volumetrico garantisce delle prestazioni inferiori rispetto a un motore turbo e anche i consumi sono maggiori. Per questo motivo, e con regolamentazioni sempre più rigide in termini di consumi e emissioni inquinanti, il compressore volumetrico viene usato sempre meno dall’industria automobilistica, dando spazio ai motori turbo o aspirati.
