La sovralimentazione dinamica | Officina

Sovralimentazione dinamica

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Bisogna però andare davvero forte, altrimenti l’effetto è trascurabile. Occorre qui sottolineare che nei lunghi rettifili le odierne MotoGP superano largamente i 300 km/h (83 m/s) e che le sportive di grossa cilindrata non sono tanto da meno in fatto di velocità di punta. In linea indicativa, a 250 km/h la sovrappressione dinamica è di circa 0,03 bar e il corrispondente incremento di potenza è dell’ordine del 2,8% (nella realtà sarebbe leggermente minore). A 300 km/h la sovrappressione passa dalle parti di 0,04 bar e la potenza cresce, avvicinandosi al 4% (almeno idealmente). L’efficienza della presa d’aria e del condotto di collegamento all’airbox deve essere elevata. Per avere il miglior rendimento volumetrico la respirazione del motore deve essere quanto più libera possibile. Ogni ostacolo e ogni irregolarità inducono perdite di carico, che devono essere ridotte al minimo.

La prima di esse viene causata dall’attraversamento del filtro. Poi l’aria incontra il corpo farfallato, nel quale si ha un’ulteriore lieve perdita di carico (la valvola ostacola in qualche misura il flusso anche quando è completamente aperta). Un’altra fonte di perdite è il condotto stesso, che non è perfettamente rettilineo e tra le cui pareti e i gas ha luogo dell’attrito. Negativi ai fini del riempimento del cilindro sono anche i gas residui, ovvero quelli combusti che non sono fuoriusciti allo scarico ma sono rimasti nella camera di combustione. Un buon lavaggio dovrebbe completare la loro espulsione ma ciò può avvenire soltanto in teoria. La presenza di gas residui è svantaggiosa per il rendimento volumetrico perché essi sottraggono volume ai gas freschi e li riscaldano facendone diminuire la densità. In genere la quantità di questi gas è dell’ordine del 6-12% della quantità totale dei gas aspirati nel cilindro. Non è poco, purtroppo. Pure il riscaldamento che la miscela ariacarburante subisce nel passare dall’airbox al cilindro per via del contatto con le pareti metalliche determina una riduzione della densità della miscela stessa e non è da trascurare.

Al termine della fase di aspirazione la temperatura della miscela aria-benzina presente nel cilindro è indicativamente compresa tra 50 e 100° C. Una volta immessa nel cilindro tale carica deve essere compressa prima di accenderla e dare inizio alla combustione. La fase di compressione è notevolmente inferiore alla corsa. Per avere un’idea di questo, si pensi che in un motore avente una durata dell’aspirazione di 315° (anticipo di apertura 55°, ritardo di chiusura 80°), la compressione viene effettuata in soli 100° (180° della corsa meno 80° del ritardo di chiusura aspirazione).

Mentre il pistone sale verso il punto morto superiore (PMS), per buona parte del suo spostamento la carica riceve il calore delle pareti del cilindro. Da un certo punto in poi però avviene il contrario: a causa della compressione, infatti, il gas ha raggiunto una tale temperatura che è lui a cedere calore alle pareti metalliche (che in genere non superano i 180-200° C). Cambia l’estensione della superficie di scambio termico, dato che il pistone sale verso il PMS “coprendo” in misura via via crescente la parete del cilindro. Al termine della compressione la carica raggiunge una temperatura di 400-600° C.

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