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Nov 30, 2023

Cosa è successo al Turbo Lag nei motori di oggi?

When I think of turbocharged engines, the first thing that comes to mind is

Quando penso ai motori turbo la prima cosa che mi viene in mente è il turbo lag. Il turbo lag è il tempo impiegato dal turbocompressore, o dai turbocompressori, per avviarsi e generare pressione di sovralimentazione dopo che il pedale dell'acceleratore è stato premuto. Guardando indietro di appena un decennio o due, il turbo lag sembrava essere molto più comune e più grave. Sembrava che potessi premere il pedale sull'acceleratore, contare fino a cinque, controllare l'orologio, POI finalmente avresti sentito la spinta entrare in azione.

Quindi, questo fa sorgere la domanda: se i motori turbocompressi sono molto più comuni oggi, cosa è successo al turbo lag? Il problema è stato risolto grazie ad anni di sviluppo e ad un po' di ingegneria intelligente.

Non è un segreto che le case automobilistiche abbiano dovuto essere creative per soddisfare gli standard di emissioni e risparmio di carburante. Questi standard hanno rappresentato una vera sfida per le case automobilistiche e li hanno costretti a "pensare fuori dagli schemi". Guardando indietro alla storia, non ci siamo mai tirati indietro davanti a una sfida. La bomba atomica nella seconda guerra mondiale, l'atterraggio sulla Luna per porre fine alla corsa allo spazio, l'elenco potrebbe continuare all'infinito.

Ma nel caso della risoluzione del turbo lag, non direi che un particolare progresso abbia semplicemente posto fine alla gara in un solo balzo. Invece, è stato un lungo percorso con molti giocatori, tutti che hanno fatto la differenza e si sono mossi verso la soluzione finale. Diamo un'occhiata ad alcuni dei modi in cui le case automobilistiche hanno risolto il ritardo del turbo nei loro motori moderni.

Motori più piccoli, spinta più intelligente

Ovunque si guardi, sembra che la cilindrata dei motori sia diventata più piccola. Ford ha i suoi motori EcoBoost a quattro cilindri e V6, Nissan/Infiniti ha i motori VR da 3,0 litri e Chevrolet ha recentemente iniziato a offrire un turbo da 2,7 litri nel Silverado. Questi motori di cilindrata più piccola offrono un risparmio di carburante migliore rispetto ai motori che stanno sostituendo, ma senza il turbocompressore non sarebbero in grado di offrire lo stesso tipo di potenza.

È qui che entra in gioco una spinta più intelligente. I motori di cilindrata più piccola possono utilizzare turbo più piccoli per colmare le lacune nella fascia di potenza. I turbo più piccoli sono in grado di avviarsi più velocemente, garantendo una migliore risposta e un'erogazione di potenza più prevedibile. Inoltre, i moderni turbo sono montati più vicino al motore che mai. Ciò significa che i gas di scarico non devono viaggiare così lontano una volta fuori dalla camera di combustione e il turbo può avviarsi più velocemente.

Diamo un'occhiata ai motori 1.8T e 2.0T attualmente costruiti da VW e Audi. Questi motori utilizzano un design della testata con collettore di scarico incorporato. Ciò significa che il collettore di scarico fa parte della fusione della testata ed è circondato da camicie di raffreddamento. Ci sono due vantaggi principali in questo design:

• Quando il motore è freddo, i gas di scarico caldi aiutano a riscaldare il liquido di raffreddamento del motore. Ciò significa che il sistema HVAC può iniziare a riscaldare l’abitacolo del veicolo molto prima e il motore può raggiungere la temperatura operativa molto più velocemente, riducendo le emissioni nocive.

• Quando il motore è alla temperatura di esercizio, il liquido di raffreddamento del motore è in grado di ridurre la temperatura dei gas di scarico. Ciò significa che l'unità di controllo del motore (ECU) può mantenere un rapporto aria/carburante più snello e massimizzare la temperatura e le prestazioni del catalizzatore.

Vale la pena notare che VW e Audi non sono le uniche case automobilistiche che hanno scelto di utilizzare un design del collettore di scarico integrato. Ford ha utilizzato un collettore di scarico integrato sul motore EcoBoost a tre cilindri da 1,0 litri, insieme ad alcuni dei motori turbo a quattro cilindri e V6. Honda ha utilizzato questo design sulla Civic Type R, Toyota (beh, tecnicamente BMW) lo ha utilizzato sul nuovo motore Supra e l'elenco potrebbe continuare all'infinito. L'utilizzo di un collettore integrato presenta altri vantaggi, tra cui peso ridotto, risparmio di spazio e altro ancora.

Controllo della spinta più intelligente

Le vecchie porte rifiuti e valvole di bypass erano controllate dal vuoto ed erano piuttosto lente nel rispondere ai cambiamenti nell'input del conducente o nelle condizioni di guida. Le unità moderne sono controllate elettronicamente e consentono regolazioni molto più precise. La sostituzione dei solenoidi e dei diaframmi di controllo del vuoto con attuatori elettronici ad azione rapida significa che l'ECU può essere proattiva con il controllo boost, non reattiva. L'ECU può azionare queste due valvole per ridurre il ritardo, mantenere attivo il turbo e fornire potenza in modo più coerente.