PANORAMICA SUI SISTEMI DI SOVRALI
DELLE AUTO DA RALLY
di Luca Romano - Magneti Marelli
Su una vettura da competizione le
prestazioni motoristiche svolgono
sempre un ruolo fondamentale; sin
dagli albori dell’automobilismo si è
quindi cercato di incrementarle. Per
farlo si è ricorsi alla cosiddetta “sovralimentazione”, che consente a parità
di cilindrata di ottenere molti più cavalli e coppia motrice. Grazie a questa
tecnica è stato possibile introdurre
più miscela aria/benzina in camera di
scoppio avendo come unico limite la
resistenza dei componenti meccanici
del motore.
Escludendo le sovralimentazioni chimiche, non consentite da molti regolamenti sportivi, le case automobilistiche si sono cimentate nella
sovralimentazione meccanica. I due
principali sistemi di sovralimentazione
sono il compressore volumetrico e il
turbocompressore a gas di scarico.
I due sistemi hanno caratteristiche
diverse: semplificando si può dire che
il turbocompressore tende a comprimere l’aria solo dopo un certo regime
del motore, mentre il volumetrico lavora meglio a regimi più bassi diven-
tando un “peso” ai regimi più elevati.
Andiamo ora ad analizzare il sistema,
attualmente non più utilizzato nei rally,
del compressore volumetrico.
Il compressore lavora e crea sovralimentazione grazie ad ingranaggi o
lobi, che ruotando comprimono l’aria nel condotto di aspirazione fino al
motore. La rotazione degli ingranaggi
è assicurata da una cinghia collegata
all’albero motore, che comprime l’aria sin dai bassi regimi. L’ auto risulta
molto progressiva nell’erogazione della potenza, senza ritardi nella risposta
all’acceleratore, come invece avviene con il turbocompressore. Questa
spinta tende però ad esaurirsi agli alti
regimi, quando il volumetrico assorbe
molta energia dal motore in relazione
alla sovralimentazione che riesce a
fornire.
In passato, molte vetture vincenti nei
Rally erano equipaggiate con questo
tipo di sovralimentazione: tra le più
amate dagli appassionati troviamo
sicuramente la Lancia Rally 037, vero
canto del cigno per questo tipo di alimentazione, oltre che ultima vettura a
Spaccato di un turbocompressore a gas di scarico
trazione posteriore a vincere un Mondiale Rally.
La storia più recente ci consegna invece vetture da Rally, ma anche di
Formula 1, che utilizzano un altro tipo
di sovralimentazione: quella mediante
turbocompressore a gas di scarico,
comunemente conosciuta come Turbo.
Questo tipo di sovralimentazione ha
anch’essa pregi e difetti, ma questi
ultimi sono stati praticamente annullati nel tempo, mediante soluzioni che
andremo ad analizzare successivamente.
La principale differenza del Turbo rispetto al Volumetrico, è quella
di comprimere l’aria in aspirazione
sfruttando i gas di scarico anziché il
collegamento a cinghia sulla puleggia
dell’albero motore.
Nel caso del turbocompressore, l’aria
viene compressa con una girante a
palette, collegata solidamente tramite un alberino ad un’altra girante simile che si muove grazie alla turbolenza
generata dai gas di scarico.
Da tale caratteristica deriva il principale difetto della sovralimentazione
tramite turbocompressore: il ritardo
di risposta o turbo-lag. Da quando
si preme il pedale dell’acceleratore
a quando la sovralimentazione raggiunge la massima pressione passano
infatti alcuni istanti. Tale ritardo si accentua quanto più il turbocompressore è grande e quindi in grado di fornire
più potenza.
Pe r sopperire a tali ritardi, nel corso
degli anni sono state studiate varie
tecniche e costruite turbine sempre
più complesse, sia a livello di studio dei
flussi sia a livello di materiali utilizzati.
Inizialmente, per ovviare al turbo-lag e
riuscire a rendere l’auto prestazionale sia ad alti regimi che progressiva
nell’erogazione della potenza, la Lancia sviluppò la Delta S4, che gestita
dall’elettronica Magneti Marelli, univa
entrambe le sovralimentazioni: Volumetrica ai bassi regimi, turbocompressa agli alti.
Successivamente vennero sviluppati, principalmente per alleggerire il
“sistema motore”, sovralimentazioni
con turbocompressori che riceveva-