A volte viaggiamo sulle nostre mazda6 senza neppure immaginare la complessità tecnica che ci consente di andare, a nostra scelta, tranquilli a 1000 giri in quinta o di riprendere in pochi secondi fino a 220 km/h (ops, a 130… ).

Vorre fare un cenno, che gli amici del forum potranno meglio di me sviluppare, su un aggeggio di pochi chili che trasforma un pacifico motore diesel in uno sportivo e aggressivo propulsore, e senza aumentare i consumi, anzi diminuendoli: il turbocompressore.

Il turbocompressore è dato dall’unione di due parti: il turbo, o turbina, e il compressore. Sia di turbo che di compressori ve ne sono di vari tipi, molto diversi fra loro: turbocompressore a gas di scarico, compressore volumetrico, comprex… ma qui ci limiteremo a parlare del “turbocompressore a gas di scarico con turbina a geometria variabile e intercooler” che equipaggia la nostra mazda6 dcr (il modello diesel common rail).

Immaginiamo di essere dentro una astronave miniaturizzata e di poter seguire il flusso dei gas di scarico fin da dentro il motore: appena dopo la detonazione avvenuta nel cilindro, la nostra microastronave viene espulsa passando attraverso una delle due valvole di scarico (le valvole sono 4 per cilindro, 16 in tutto), ove la miscela di aria e diesel appena detonata viene spinta violentemente fuori. Dai condotti di scarico è costretta a passare attraverso un condotto e una chiocciola ove la velocità aumenta moltissimo (diminuisce il diametro del condotto) e la forza di pressione e spinta fa muovere delle palette. Queste palette sono a geometria variabile, ossia la loro inclinazione rispetto ai gas di scarico può variare nell’incidenza. Non è una nota da poco: il turbo a palette fisse non riesce a aumentare la resa a basso numero di giri, e presenta quindi un ritardo nella risposta (il turbolag) piuttosto evidente. Il turbo a geometria variabile varia invece di continuo l’inclinazione delle palette, consentendo di avere una pressione massima di spinta (o meglio una velocità di giri) sempre alta. In gioco sono valori tipo 80.000-180.000 giri al minuto, quindi pensate all’attrito e al calore che occorre smaltire. Il turbo messo in moto dai gas di scarico muove un suo “gemello”, il compressore, attraverso un asse ben lubrificato e raffreddato di continuo (nella mazda6 anche da un apposito aggiuntivo radiatore olio-acqua, ma dei radiatori parleremo un’altra volta). Continuando quindi la finzione di essere dentro la microastronave, dopo essere passati attraverso le palette della turbina, verremmo espulsi violentemente, come dopo una cascata, attraverso la marmitta e il tubo di scarico e non sapremmo mai come va a finire la storia (ossia a che cosa sia servito passare dal turbo). Questo per rammentare che non c’è contatto fra gas di scarico e di immissione nel motore (ossia che il turbo non manda aria nel motore, ma gira solo a causa della spinta dei gas di scarico e mette solo in moto il compressore).

E’ il compressore che manda aria in pressione al motore. Il compressore è fatto come il turbo, ma funziona all’opposto: non viene spinto dai gas in uscita, ma spinge lui (comprime) l’aria in entrata, grazie alla forza che gli proviene dall’asse messa in moto dal turbo.

Il turbocompressore si sposa benissimo con i motori dcr. Mentre con la benzina occorre stare attenti che la miscela non detoni (scoppi) nei cilindri (bucando i pistoni!) e quindi occorre prudentemente regolare la pressione del turbo e la miscela di aria e benzina, con il diesel si può abbondare nella pressione e nella miscelazione, perché nel diesel basta una parte di gasolio su cento di aria. Quindi si può “pompare” una grande quantità di aria miscelata a pochissimo gasolio: ecco perché il turbocompressore nei motori diesel aumenta le prestazioni ma non aumenta (come nei benzina) i consumi, anzi li riduce drasticamente, perché andiamo ad immettere in più una cosa che è gratis (ancora… ): l’aria, in quanto nei diesel sono possibili pressioni molto elevate ( i motori turbodiesel possono lavorare a pressioni interne di oltre 150 bar, non possibili per i motori a benzina).

Una valvola apposita evita sovrapressioni (dell'overboost se ne è parlato già sopra), e la posssibilità di inclinare le palette nel turbo consente di avere sempre il rendimento massimo di pressione del compressore.
E, come abbiamo già visto sopra, in un altro post, l’aria compressa viene raffreddata dall’intercooler prima di essere immessa nel motore.

Insomma disponiamo nella mazda6, anche in questa sezione, di un motore all’avanguardia: turbocompressore con palette a geometria variabile e intercooler.

Ora un cenno per i più appassionati di tecnica: gli sviluppi futuri del turbocompressore:

- c’è già il biturbo: 2 turbocompressori, 1 per bancata (ottimo nei V6, motori a sei cilindri a V, tre +tre, ma non avrebbe senso in un 4 o in un 6 cilindri in linea), ma occorre poi sempre un cassonetto di raccordo per compensare e uniformare la pressione.
- ci sarà il biturbo bistadio: un turbo più piccolo e un turbo più grande che lavorano in serie. Uscirà fra non molto sul 535d della bmw, progetto molto interessante che denota il grande sviluppo ancora possibile nei motori dcr. Ovviamente, nota personale, la pressione può aumentare all’infinito, ma occorre anche un occhio alla durata del motore e alle temperature in gioco. Staremo a vedere.
- geometria variabile anche nelle palette del compressore (chi la brevetta per primo? Forza Mazda!)


Invece per tutti:

- l’unica accortezza da avere nell’uso di un’auto con il turbocompressore è di non spegnerla di botto dopo 100/1000 km tirati in autostrada o dopo la salita del passo del Pordoi… bastano 30-40 secondi di motore acceso al minimo e magari rallentare e fare qualche chilometro più tranquillo prima di fermarsi (o di infilarla subito nel box…).

Per chi l’avesse già spenta di botto dopo la Parigi-Dakar, nessuna preoccupazione, c’è già gratis in dotazione nelle mazda6 il raro scambiatore olio-acqua… ma d’ora in poi trattiamolo bene il nostro turbo, da 180.000 giri al minuto a zero… lasciamolo respirare un attimo in pace.

ciao