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Caricamento in corso...Il motore di un’automobile funziona seguendo 4 fasi:
Consolidate queste basi, possiamo passare a scoprire il ruolo del turbo.
Per ottenere maggior potenza da un motore, bisogna bruciare una maggior quantità di carburante, tuttavia se non c’è un altrettanto aumento di aria, la combustione non avviene correttamente. Un cilindro può aspirare una quantità limitata di aria, che dipende dalle dimensioni di quest’ultimo. A tal problema, l’ingegner Alfred Buchi trovò la soluzione. Mediante l’implementazione del turbo, usò i gas di scarico del motore per alimentare il compressore il cui compito è quello di spingere all’interno del cilindro la maggior quantità di aria compressa possibile. Con più aria nel cilindro, è possibile bruciare una maggior quantità di combustibile.
Il turbo-compressore è per l’appunto, composto dal turbo e dal compressore. I gas di scarico caldi, prima di uscire dalla marmitta, entrano nel turbo, vengono convogliati verso turbina e la fanno girare. La turbina del turbo è collegata alla turbina del compressore. La turbina del compressore girando, aspira l’aria e la spara nel condotto di aspirazione. Ora l’aria è molto più densa, permettendo una combustione più potente.
Per evitare che ci sia un ritorno d’aria quando si toglie il piede dall’acceleratore, nel condotto di aspirazione è presente una valvola di scarico, che aprendosi diminuisce la pressione all’interno e provoca il caratteristico rumore di rilascio. Come abbiamo già visto, il turbo è soggetto ai gas di scarico caldi, per cui lavora a temperatura molto alte. Anche il compressore lavora a temperature elevate, infatti comprimendo l’aria, quest’ultima si riscalda. Il fatto che l’aria si riscaldi è un problema, infatti l’aria calda è meno denso dell’aria fredda. Per risolvere questo intoppo, il modo più comune è quello di usare un intercooler, ossia un dispositivo con una forma che ricorda molto quella di un radiatore. Il compito dell’intercooler è quello di raffreddare l’aria calda proveniente dal compressore.
Il turbo-compressore può sembrare ideale per avere maggiore potenza, tuttavia ha dei lati negativi. I sistemi che montano un grande turbo, soffrono del cosiddetto turbo-lag, ossia un ritardo della risposta della potenza. Questo è causato dal fatto che a giri motore bassi, la turbina del turbo è una sorta di ostacolo ai gas di scarico. Affinchè la turbina inizi a girare, nel condotto di scarico si deve raggiungere una pressione tale da permettere alla turbina di girare.
Per limitare questo problema, i progettisti adottano turbo-compressori di piccole dimensioni o più turbo con configurazione ben studiate per ottenere il massimo delle prestazioni.
I motori adottati in F1 sono dei V6 turbo-hybrid. I motori implementano un sistema ibrido parallelo, in cui i due motori elettrici ( MGU-K e MGU-H ) lavorano per supportare il motore termico. In questo articolo affronteremo l’uso del MGU-H per ridurre il turbo-lag.
L’MGU-H è un motore elettrico collegato alla turbina del turbo. Il suo compito è quello di far girare la turbina nelle fasi in cui i gas di scarico non assicurano abbastanza pressione per farla girare. Questo sistema permette ai piloti di formula 1 di non lamentare problemi di turbo-lag, offrendo immediata potenza erogabile. Siccome un motore elettrico è per definizione anche un generatore, nelle fasi di rilascio o decelerazione, l’MHU-H può produrre energia ed immagazzinarla nel pacco batterie.
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