Compressore volumetrico
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Il compressore volumetrico è un sistema di sovralimentazione meccanica che sfrutta la potenza stessa del motore per comprimere l'aria che viene poi inviata ai cilindri.
Tornato di "moda" grazie a progetti come quelli della Lotus Elise 240R. In questa vettura il celeberrimo motore della Toyota Celica 2ZZ-ge (1,8 litri per 189 hp) è abbinato ad un compressore volumetrico. Ne risulta un aumento della coppia pari al 23% e della potenza del 22%. Questo sistema si presenta come una buonissima alternativa al turbocompressore.
[modifica] Meccanica
In commercio esistono vari tipi di compressori volumetrici.
Un esempio è quello di tipo Roots che è costituito da due o tre lobi che comprimono l'aria all'aspirazione (meccanica). Il compressore viene azionato dall'albero motore attraverso una cinghia, a cui è direttamente connesso ma con un rapporto demoltiplicato. Ciò costituisce un grande vantaggio per i motori sovralimentati in questo modo perché riescono a incrementare le loro prestazioni su tutto l'arco di regime, cosa che i motori turbo-sovralimentati non riescono a garantire. Infatti, se un motore turbo, riesce ad avere un sostanziale incremento di prestazioni solo in un determinato arco di giri motore, visto che il turbocompressore per entrare in pressione, deve essere investito da una notevole quantità di gas di scarico che normalmente non è disponibile a basso regime, il volumetrico, invece, riesce ad aumentare le prestazioni in tutto l'arco di funzionamento del motore a scoppio.
Rispetto al turbocompressore, azionato dai gas di scarico, nel compressore volumetrico è assente il turbo-lag, ovvero il ritardo della risposta del dispositivo meccanico ai bassi regimi. Non solo, ma poiché non è mosso dai gas di scarico che escono dal motore (normalmente a temperature attorno ai 950°C per i motori benzina e 850-880°C per i motori a gasolio), il compressore riduce i problemi di scarsa affidabilità delle turbine.
Poiché il compressore è direttamente collegato all'albero motore, ad ogni incremento di RPM del motore, c'è un incremento dei giri minuti del compressore. Più esso ruota, maggiore è l'aria compressa e inviata all'interno della camera di combustione.
Facciamo un esempio: prendiamo due motori da 2 litri uno sovralimentato con compressore volumetrico, l'altro con turbocompressore Il primo si comporterà, vista la potenza e la coppia come se fosse un 2.5 litri aspirato. Nel secondo caso, invece, si avrà un motore che è come un aspirato nei bassi regimi, e poi, tutto d'un tratto erogherà una potenza degna di un motore di cubatura superiore.
Detto così, effettivamente, il compressore volumetrico presenta solo vantaggi rispetto ad un motore turbosovralimentato. In realtà, un motore con compressore volumetrico, ha dei consumi nettamente superiori rispetto ad un motore aspirato o con turbo e soprattutto non è in grado di arrivare a pressioni elevate come, invece, può tranquillamente fare una turbina alimenta dai gas di scarico.
Oggi il compressore volumetrico è solamente usato nei motori a benzina per lo più per evitare i problemi legati alle elevate temperature dei gas di scarico prodotti dai motori a ciclo otto, e per essere più facilmente abbinato ad alimentazioni a GPL o a metano che, per le loro caratteristiche chimiche, aumentano ancora di più la temperatura dei gas di scarico, avvicinandosi paurosamente ai 1000°C, temperatura di fusione del metallo. Nei motori a gasolio, invece, l'uso delle turbine a geometria variabile, elimina del tutto i vantaggi del compressore, abbinando tanta coppia in basso, a potenze elevate.
Il gruppo AUDI-VW ha presentato, ultimamente, un motore benzina (1.4 TSI da 140cv e 170cv) con entrambi i sistemi di sovralimentazione: turbocompressore e compressore volumetrico. Il compressore è collegato all'albero motore solo nei regimi bassi, già a 1000rpm in modo da garantire una coppia degna di un buon 2000 cm3, e poi, superando un certo numeri di giri motore viene interviene la turbina con un elevato A/R che garantisce potenze elevate.
[modifica] Utilizzo
- Fiat 131 Abarth Racing "volumetrico"
- Pininfarina Spidereuropa "Volumex"
- Lancia Rally 037
- Lancia Beta coupé e HPE "Volumex"
- Fiat Argenta VX (SX in Italia)
- Lancia Trevi "Volumex"
- Mercedes Kompressor
- MINI Cooper S
- Menzione a parte è per la Lancia Delta S4 che abbinava un compressore volumentrico ad un turbocompressore per evitare turbo-lag nei bassi regimi, che veniva bypassato all'entrata in funzione del turbo.
- Volkswagen Golf TSI, anche in questo caso unito al turbocompressore
