unicUSANO LAB - INGEGNERIA E RICERCA
I.P. A CURA DELL’UNIVERSITà NICCOLò CUSANO e di SpoRTNETWORK
Tutto il potere del downsizing
Nei laboratori dell’Università Niccolò Cusano si lavora all’analisi dei motori turbocompressi
N
egli ultimi decenni una sempre crescente attenzione è stata rivolta allo sviluppo di autovetture dalle ridotte emissioni inquinanti, senza tuttavia penalizzarne le prestazioni. Nella guida di tutti i giorni, caratterizzata da condizioni fortemente dinamiche e da continui cambiamenti di giri motore e carico, si esaltano i fenomeni di formazione delle specie inquinanti dovute a combustioni mancate o parziali. Il turbocompressore è stato inizialmente adottato solo nei motori ad accensione comandata ad elevate prestazioni, per poi guadagnare spazio negli anni anche nei motori ad accensione spontanea per incrementarne prestazioni e guidabilità. Nelle prime fasi di sviluppo, l’utilizzo del turbocompressore è stato relegato ai soli motori ad accensione spontanea per i quali si utilizza un sistema di iniezione diretta che ben si adatta alla sovrali-
mentazione. Tuttavia, a seguito delle sempre più stringenti normative anti-inquinamento, l’utilizzo del turbocompressore assieme all’iniezione diretta di combustibile sta prendendo sempre più piede anche nei
motori ad accensione comandata. In linea del tutto generale, l’utilizzo del turbocompressore permette di incrementare la massa d’aria intrappolata nel cilindro per ogni ciclo e di conseguenza di aumentare la potenza specifica del motore. In altre parole si realizza quello che comunemente viene chiamato downsizing, ovvero la riduzione delle dimensioni del motore mantenendo inalterata la potenza erogata. Con il turbocompressore, infatti, si aumenta la potenza specifica, ovvero la potenza erogata per unità di cilindrata, di conseguenza si può realizzare un motore più piccolo a parità di potenza. L’utilizzo del turbocompressore, ovviamente, ha impatti significativi sulle emissioni inquinanti e richiede la riprogettazione della linea di scarico, ma anche sulla guidabilità della vettura spostando verso i bassi regimi la coppia massima, così da garantire prontezza alla vettura, ma modificando la sensazione di guida quando si raggiunge la massima potenza. A tal proposito, nei laboratori dell’Università Niccolò Cusano si sta portando avanti un’intensa attività di modellazione per l’analisi delle prestazioni dei motori a benzina turbocompressi. A cura di Daniele Chiappini, PhD Assistant Professor Fluid Dynamics and Internal Combustion Engines Università Niccolò Cusano