Un turbo per ogni cilindro: oltre il downsizing

Il downsizing è il principio che attualmente regola la progettazione della maggior parte dei motori nell’industria automobilistica: la cilindrata ridotta e la sovralimentazione con turbocompressore, per compensare la perdita di potenza, consentono di migliorare l’efficienza e ridurre i consumi. Dopo oltre 15 anni dalle prime applicazioni su larga scala, l’evoluzione di questa tecnologia sta portando a turbine sempre più efficienti, ritardi di risposta sempre più ridotti e, ovviamente, cilindrate sempre più piccole.

Ma qualcuno si è spinto oltre, applicando la sovralimentazione per ottimizzare ancora di più l’efficienza del motore. L’americano Jim Clarke, forte di una lunga carriera in Ford come responsabile di diversi progetti tra cui il V8 modulare, il V6 Duratec e il V12 Aston Martin, ipotizza un piccolo turbo per ogni cilindro. Questo porterebbe ad un downsizing “estremo” che punta a sfruttare al massimo l’energia dei gas appena prodotti.

Diciamolo subito, si tratta di pura teoria. Non ci sono prototipi sviluppati con questa tecnologia, né sono stati realizzati test. L’idea comunque non è nuova e negli anni sono stati depositati ben 27 brevetti per sistemi simili. Il sistema di Clarke è stato chiamato “iniezione e sovralimentazione sinergica” e prevede, come detto, un turbo e due corpi farfallati individuali per ogni cilindro.

“Tra la farfalla e la valvola di aspirazione, un motore ha un volume di aspirazione pari a circa il volume del motore e richiede un certo tempo per riempirsi quando si apre la farfalla” dice il progettista. I corpi farfallati individuali, che non sono certo una novità, permetterebbero ai cilindri di riempirsi molto più velocemente producendo maggiore coppia e gas di scarico con molta più energia.

Per sfruttare al massimo questa energia, Clarke colloca un turbocompressore – circa il 20% più piccolo di quello normalmente adottato per un tre cilindri e con un flusso inferiore del 50% – il più vicino possibile alla valvola di scarico. “Più vicino è il turbo, maggiore è l’energia con cui i gas colpiscono la turbina per accelerarla” spiega.

Tra i vantaggi di questo sistema ci sarebbero la riduzione del turbo lag fino a renderlo impercettibile e una minore inerzia di rotazione della turbina. Gli svantaggi riguardano invece il maggior numero di parti richieste da questo sistema, che porterebbe sicuramente ad un innalzamento dei costi. Anche lo sviluppo e l’ingegnerizzazione potrebbero rivelarsi costosi in rapporto ai benefici ottenuti. Sarà la razionalità legata al portafogli a stroncare i sogni di Clarke?