Tecnica automobilistica: il turbo bistadio
Salve a tutti,
torna, per la vostra gioia, la rubrica sulla tecnica automobilistica; la rubrica nasce dalla prima caratteristica che un ingegnere dovrebbe avere, la curiosità. Ho spiegato come funziona un motore turbo perchè volevo approfondirne la conoscenza, ho spiegato cosa è un differenziale torsen perchè una pubblicità mi incuriosiva; ora, sempre incuriosito da una pubblicità, vi illustrerò il funzionamento del turbo a doppio stadio!
Come ben sappiamo, la Fiat ha sempre fatto ottimi motori, in particolare il multijet è qualcosa di spettacolare se comparato all'iniettore pompa montato da VW e Audi; tant'è che anche queste inizieranno, o hanno già iniziato, ad usarlo.
Tuttavia il problema del multijet è la coppia disponibile ai bassi regimi, diciamo sotto i 1500 giri. Su un motore che sviluppa 400 Nm a 2000 giri la coppia disponibile a 1500 è di appena 200 Nm, rendendo il motore un po' fiacco finchè il régime non si alza. Il fatto è dovuto all'inerzia della turbina che avendo un suo peso necessita di un po' di tempo per essere correttamente messa in rotazione. La soluzione iniziale e più semplice è la turbina a geometria variabile che varia la dimensione delle pale (da piccole a grandi) per entrare più velocemente in rotazione, tuttavia è un sistema complesso e potenzialmente pericoloso (dal punto di vista meccanico).
La soluzione adottata da Fiat è quella di utilizzare due turbine funzionanti a règimi diversi: una più piccola fornisce un'ottima risposta intorno ai 1250-1500 giri mentre quella più grande da il meglio di sé quando si superano i 2000 giri. Prima di tutto entra in funzione la turbina piccola che fa una prima compressione blanda ma efficace poi quando il régime inizia a salire la turbina piccola viene bypassata ed entra in funzione quella più grande che può così mettersi in moto agevolmente senza compromettere le performance ai bassi règimi e può permettere al motore di erogare potenze comunque elevate.
Questa soluzione aiuta anche a risolvere un compromesso che si doveva fare tra grandezza della turbina (e quindi potenza massima) e risposta ai bassi regimi; la potenza è infatti legata saldamente con le dimensioni della turbina ma più queste aumentano più ne aumenta l'inerzia.
Sta di fatto che con il bistadio si riesce a portare un "motorino" 1900cc a ben 190 Cv, praticamente 100 Cv/litro, quasi un record; la coppia già disponibile a 1250 giri passa dai 200 precedenti ai 300 di adesso, un aumento del 50%!
C'è poco da fare, Fiat Powertrain (il settore Fiat che realizza motori) è oggigiorno all'avanguardia e non ha niente, e dico niente, da invidiare a nessun'altro costruttore.
Il motore viene montato attualmente sulla Saab 9-3 (da cui la pubblicità) e sarà a breve installato sulle alfa 159, 149 e probabilmente sulla Lancia Delta, eh sì avete letto bene, nel 2008 ne vedremo delle belle, la storica Delta rinascerà!
Alla prossima!
torna, per la vostra gioia, la rubrica sulla tecnica automobilistica; la rubrica nasce dalla prima caratteristica che un ingegnere dovrebbe avere, la curiosità. Ho spiegato come funziona un motore turbo perchè volevo approfondirne la conoscenza, ho spiegato cosa è un differenziale torsen perchè una pubblicità mi incuriosiva; ora, sempre incuriosito da una pubblicità, vi illustrerò il funzionamento del turbo a doppio stadio!
Come ben sappiamo, la Fiat ha sempre fatto ottimi motori, in particolare il multijet è qualcosa di spettacolare se comparato all'iniettore pompa montato da VW e Audi; tant'è che anche queste inizieranno, o hanno già iniziato, ad usarlo.Tuttavia il problema del multijet è la coppia disponibile ai bassi regimi, diciamo sotto i 1500 giri. Su un motore che sviluppa 400 Nm a 2000 giri la coppia disponibile a 1500 è di appena 200 Nm, rendendo il motore un po' fiacco finchè il régime non si alza. Il fatto è dovuto all'inerzia della turbina che avendo un suo peso necessita di un po' di tempo per essere correttamente messa in rotazione. La soluzione iniziale e più semplice è la turbina a geometria variabile che varia la dimensione delle pale (da piccole a grandi) per entrare più velocemente in rotazione, tuttavia è un sistema complesso e potenzialmente pericoloso (dal punto di vista meccanico).
La soluzione adottata da Fiat è quella di utilizzare due turbine funzionanti a règimi diversi: una più piccola fornisce un'ottima risposta intorno ai 1250-1500 giri mentre quella più grande da il meglio di sé quando si superano i 2000 giri. Prima di tutto entra in funzione la turbina piccola che fa una prima compressione blanda ma efficace poi quando il régime inizia a salire la turbina piccola viene bypassata ed entra in funzione quella più grande che può così mettersi in moto agevolmente senza compromettere le performance ai bassi règimi e può permettere al motore di erogare potenze comunque elevate.
Questa soluzione aiuta anche a risolvere un compromesso che si doveva fare tra grandezza della turbina (e quindi potenza massima) e risposta ai bassi regimi; la potenza è infatti legata saldamente con le dimensioni della turbina ma più queste aumentano più ne aumenta l'inerzia.
Sta di fatto che con il bistadio si riesce a portare un "motorino" 1900cc a ben 190 Cv, praticamente 100 Cv/litro, quasi un record; la coppia già disponibile a 1250 giri passa dai 200 precedenti ai 300 di adesso, un aumento del 50%!
C'è poco da fare, Fiat Powertrain (il settore Fiat che realizza motori) è oggigiorno all'avanguardia e non ha niente, e dico niente, da invidiare a nessun'altro costruttore.
Il motore viene montato attualmente sulla Saab 9-3 (da cui la pubblicità) e sarà a breve installato sulle alfa 159, 149 e probabilmente sulla Lancia Delta, eh sì avete letto bene, nel 2008 ne vedremo delle belle, la storica Delta rinascerà!
Alla prossima!
Commenti
Vorrai mica dirci che la BMW sta adottando in questo periodo sulla 530d è un progetto FIAT?
Alla prossima volta e grazie
La prima a mettere le due turbine in epoca recente è stata proprio BMW.