Scavenging: addio Turbo Lag – Come è ben noto a tutti, i motori sovralimentati, durante i transitori da bassi regimi e bassi carichi, soffrono di un certo ritardo nell’erogazione di coppia dovuto al turbo lag. Tale ritardo di risposta alle pressioni dell’acceleratore è tanto più consistente quanto maggiori sono le inerzie del turbocompressore cioè quanto maggiori sono le sue dimensioni. Con l’avvento dell’iniezione diretta di benzina e della fasatura variabile sia lato aspirazione che lato scarico, molti degli aspetti negativi del turbo lag sono stati in parte attenuati ma non ancora del tutto eliminati. Altre soluzioni, di più recente attuazione, sono stati i turbo a geometria variabile o i sistemi biturbo/triturbo cioè sistemi composti da due o più unità di sovralimentazione collegate in serie, con la prima unità di minori dimensioni e quindi soggetta a minori inerzie, capaci di garantire un’incredibile velocità di risposta del motore alle richieste del guidatore.
L’ultima innovazione motoristica in materia di riduzione del turbo lag è il fenomeno dello Scavenging. In pratica consiste nello sfruttare la sovrapposizione, o meglio la fase di incrocio, dell’apertura delle valvole di aspirazione e di scarico. In questo modo una parte dell’aria fresca immessa nei cilindri, sospingendo energicamente nel collettore di scarico i gas combusti, consente un miglior lavaggio ed un conseguente miglior riempimento della camera di combustione rispetto alla situazione standard aumentando l’efficienza della combustione. Ma l’effetto utile non si limita solo ad un migliore riempimento del cilindro di carica fresca. Infatti, il passaggio diretto di aria dal condotto di aspirazione a quello di scarico mette istantaneamente in movimento la turbina vincendone parte dell’inerzia e riducendo quindi il turbolag. Questo permette, quindi, di sfruttare al meglio la sovralimentazione rispetto ai convenzionali motori a benzina turbocompressi. L’ultimo effetto positivo di questo fenomeno lo si ha quando l’aria fresca cortocircuitata dall’aspirazione allo scarico reagisce con i gas di scarico della successiva combustione ricchi di HC e CO. Durante questa fase si riesce ad ottenere una simil post-combustione che aumenta l’entalpia dei gas, cioè la loro energia interna, a monte della turbina consentendo un ulteriore aumento di velocità nella risposta al pedale del gas ed un conseguente aumento della coppia ai regimi molto bassi.
In definitiva lo Scavenging si ottiene controllando ed ottimizzando istante per istante i parametri del motore quali la dosatura, la posizione dei due variatori di fase, l’angolo e i tempi di incrocio delle valvole, l’anticipo di accensione e la fasatura iniezione. Infatti, grazie al controllo preciso dell’istante di iniezione del carburante, si riesce a evitare che, durante l’effettuazione dello Scavenging, parte della benzina finisca direttamente allo scarico con effetti deleteri sul funzionamento del catalizzatore. Ricordiamo, infine, che lo Scavenging può avvenire solo se la pressione nello scarico è inferiore a quella di aspirazione. Mentre, durante i transitori veloci, è comunque possibile ottenere Scavenging posizionando i variatori di aspirazione con il massimo anticipo ed i variatori di scarico con il massimo ritardo ottenendo allo stesso modo il massimo incrocio possibile.
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