Le parole “turbocharged” e “supercharged” sono ora una parte del lessico americano. Sono pronunciate frequentemente da tutti, dai politici ai giornalisti televisivi a certi comici in auto che prendono il caffè. E mentre entrambi i termini sono comunemente intesi per significare che a qualcosa viene data maggiore vitalità, resa più potente o altamente emotiva, accelerata o potenziata, la maggior parte delle persone non capisce le tecnologie che effettivamente prestano a quelle parole il loro significato. Quali sono turbocompressori e compressori—e quale è meglio?,
Più potenza richiede più aria
La quantità di potenza che un motore a combustione interna può produrre dipende principalmente dalla quantità di carburante che può bruciare e da quanto velocemente ed efficientemente converte quel calore in forza meccanica. Ma il carburante richiede aria (l’ossigeno contenuto nell’aria, in realtà) per bruciare, quindi la potenza massima di un motore dipende in gran parte da quanta aria può assumere per bruciare quel carburante.
Da qui il concetto di forzare-alimentare un motore più aria di quanto normalmente ingerire, in modo che possa bruciare più carburante e produrre più potenza., Questa aria di aspirazione supplementare può essere fornita da un turbocompressore o da un compressore. Entrambi sono compressori d’aria, ma funzionano e funzionano in modo molto diverso.
Due tecnologie con un unico scopo
Un turbocompressore utilizza la velocità e l’energia termica dei gas di scarico caldi (e in espansione) che escono dai cilindri di un motore per far girare una turbina che aziona un piccolo compressore, o girante, che a sua volta infila più aria nel motore., Un compressore pompa anche aria supplementare nel motore, ma è invece azionato meccanicamente dal motore tramite una cinghia che scorre fuori l’albero motore o da un motore elettrico.
Pro e contro
Ognuna di queste tecnologie di potenziamento della potenza presenta vantaggi e svantaggi, ma la differenza più evidente da dietro la ruota è un leggero ritardo nella risposta al piede destro in un’auto turbocompressa, specialmente quando si spinge in profondità nell’acceleratore. Questo perché il turbocompressore richiede un momento per “spool up” prima di fornire la sua raffica di potenza aggiuntiva—ci vuole un secondo per il calore di scarico e la pressione per aumentare abbastanza per far girare il turbo dopo aver premuto il pedale del gas., Si chiama “boost lag” o “turbo lag” per ovvi motivi.
Al contrario, un compressore non ha lag; poiché la sua pompa d’aria è collegata direttamente all’albero motore del motore, gira sempre e risponde istantaneamente., La spinta di potenza che fornisce, e quindi la risposta del motore che si sente attraverso il sedile dei pantaloni, aumenta immediatamente in proporzione diretta a quanto si preme l’acceleratore.
Mentre lo svantaggio principale del turbo è boost lag, il compressore è l’efficienza. Poiché un compressore utilizza la potenza del motore per girare da solo, assorbe la potenza, sempre di più man mano che i giri del motore salgono. I motori sovralimentati tendono ad essere meno efficienti in termini di carburante per questo motivo. Per lo sviluppo di mega power con instant kick-you-in-the-back risposta dell’acceleratore, tuttavia, sovralimentazione regole., E ‘ impiegato da diverse macchine big-muscle come il 650-hp Chevrolet Corvette Z06 e 755-horse ZR1 e 700-plus-hp SRT Challenger Hellcats e Demoni di Dodge.
E il vincitore è
I produttori di auto hanno deciso: il turbocompressore vince con un ampio margine. Non si tratta tanto di potenza, ma piuttosto di efficienza del carburante. I requisiti federali per un risparmio di carburante sempre migliore, rigorosi standard sulle emissioni di gas serra e il desiderio dei clienti di un buon chilometraggio del carburante hanno spinto le case automobilistiche a utilizzare i turbo piuttosto che i compressori.,
Il turbocompressore ha permesso case automobilistiche per sostituire un sacco di V-6s con più efficiente turbocompresso inline-fours che forniscono almeno potenza equivalente e spesso più pneumatico-spinning coppia, mentre turbo-sixes hanno sostituito molti V-8s in sport ad alte prestazioni e veicoli di lusso. Global information company IHS Markit conta circa 220 modelli 2018 che offrono almeno un motore turbocompresso contro solo 30 disponibili con un motore sovralimentato.,
Un produttore, il produttore svedese Volvo, ha deciso di non scegliere tra le due tecnologie., Attualmente impiega entrambi i tipi di booster di potenza—un piccolo compressore convenzionale (azionato da motore) per la risposta di fascia bassa e un turbocompressore per la potenza di giri più elevati-su alcuni dei suoi quattro in linea da 2,0 litri.
Sovralimentazione elettrica: c’è una nuova tecnologia in città
Recentemente, una terza alternativa di potenziamento è arrivata sul mercato: la sovralimentazione elettrica. I modelli Mercedes-AMG CLS53 e E53 performance 2019 offrono un nuovo turbocompressore da 429 CV da 3,0 litri in linea-sei dotato di un compressore a comando elettrico che integra il boost ad alto numero di giri del turbo., Un motore elettrico gira un compressore per fornire una raffica di coppia a basso numero di giri che riempie il divario di potenza normalmente sentito come turbo lag.
BorgWarner, il produttore dell’unità, afferma che il compressore elettrico “fornisce boost su richiesta fino a quando il turbocompressore non prende il sopravvento, migliorando la spinta a bassi regimi del motore e quasi eliminando il turbo lag.”Avendo guidato questo motore ampiamente, possiamo confermare che funziona come pubblicizzato. Sarà presto disponibile sui motori di almeno altre due case automobilistiche.
Nel frattempo, abbiamo un chiaro vincitore in questa battaglia decennale tra tecnologie di potenziamento della potenza-almeno secondo le case automobilistiche, che hanno scelto il turbocompressore per quasi tutti i loro motori potenziati con potenza di produzione attuale. Ma in realtà, questa partita di braccio di ferro infuria. Le indicazioni sono che il futuro dei motori a combustione interna vedrà entrambe le tecnologie lavorare fianco a fianco.