Quanta potenza aggiunge un compressore?

A larger, more-efficient supercharger is critical to helping produce the massive 650 horsepower in the 2013 Ford Shelby GT500. The TVS series 2300 creates 2.3 liters of displacement and is a unique design to the 5.8-liter engine. Un compressore più grande e più efficiente è fondamentale per aiutare a produrre l’enorme potenza di 650 cavalli nella Ford Shelby GT500 2013. La serie TVS 2300 crea 2,3 litri di cilindrata ed è un design unico per il motore da 5,8 litri. (Per gentile concessione della Ford Motor Company)

Un compressore (come un turbocompressore) funziona comprimendo il flusso d’aria di un motore prima che questo entri effettivamente nel motore. Aggiungendo più aria, il motore può anche miscelare più carburante, il che si traduce in un boom più grande e, quindi, più potenza. Se non si ha il lusso di tornare indietro nel tempo per partire con un motore più grande (e più costoso), è un modo relativamente economico per dare un nuovo inizio a un’auto più vecchia. Quando si ha intenzione di spendere centinaia (o più probabilmente migliaia) di dollari in potenziamenti per la propria auto, è bello avere in mente degli obiettivi. In particolare, quel numero universale che si vanta: la potenza. E anche se un compressore è un investimento considerevole, è anche uno dei modi migliori e più efficienti per scambiare denaro con la potenza.

Ma prima di iniziare a vantarsi, aiuta a capire le basi del funzionamento di un compressore. Poi avrà un po’ più senso che un compressore aumenti la potenza di un motore non in modo forfettario, ma in relazione alla potenza originale del motore. Per evitare conflitti, i costruttori (almeno quelli onesti) in genere esprimono il potenziale prestazionale dei loro prodotti in termini di gamma. In questo modo, ai potenziali clienti non viene promessa una certa potenza in cavalli che potrebbe anche non essere possibile… ma è comunque sufficiente per far sì che la gente si entusiasmi per quello che verrà. La maggior parte delle stime attribuirà ad un compressore un incremento di potenza tra il 30 e il 50 per cento rispetto alla potenza originale dell’auto. Ora, capite che il 50 per cento è uno scenario perfetto, e un compressore fa perdere un po’ di efficienza all’auto. Quindi, in media, un compressore aggiunge una spinta di potenza di circa il 46 per cento delle specifiche originali del motore.

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Diamo un’occhiata più da vicino a questi numeri per una spiegazione migliore – come arrivare a una tale stima, e perché non sarà sempre accurata.

Un compressore aumenta la pressione dell’aria che entra nel motore in modo che sia superiore alla pressione atmosferica. La pressione atmosferica a livello del mare è di 14,7 psi (libbre per pollice quadrato), quindi un tipico compressore che fornisce un aumento tra 6 e 9 psi aumenta il consumo d’aria del motore di circa il 50%. Come già sappiamo, quando più aria può essere aspirata nel motore, più carburante può essere miscelato con l’aria. Quando questa miscela di aria compressa e carburante si accende durante il normale ciclo di combustione del motore, produrrà più potenza rispetto alla potenza originale. Quindi, perché i produttori di sovralimentatori non possono garantire un vero incremento di potenza del 50 per cento? Beh, le prestazioni effettive dipendono dal tipo di compressore (sì, ci sono diversi tipi generali), dalla qualità del compressore scelto, dalla corretta installazione e dalle condizioni generali di funzionamento dell’auto stessa. Un altro fattore che gioca un ruolo? Se l’auto è stata modificata per ottimizzare il potenziale del compressore. Anche l’aggiornamento di altri componenti, come l’acquisto di un sistema di scarico di fascia superiore o l’aggiunta di un intercooler, aumenterà la potenza dell’auto e quindi libererà più del potenziale del compressore. Quando la potenza iniziale è più alta, ricordate, anche l’aumento percentuale risultante sarà più alto. (C’è di più in un compressore che in cavalli, tra l’altro. Oltre all’aumento di potenza in cavalli, un compressore aumenta anche la coppia, il che migliora il fattore divertimento di guida).

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I sovralimentatori, tuttavia, costano un po’ della potenza che producono. A differenza di un turbocompressore, che funziona con lo scarico del motore (rifiuti) e quindi non consuma alcuna potenza aggiuntiva, un compressore è azionato da una cinghia o da una catena collegata al motore – e questo consuma un po’ di potenza, proprio come tutti gli altri accessori azionati a cinghia (come l’aria condizionata, per esempio). Questo è uno dei motivi per cui un compressore non può fornire una potenza promessa e costante – il compressore stesso influisce sul funzionamento di un’auto. In alcuni casi, può ridurre fino al 20% della potenza del motore prima di contribuire con la propria spinta all’equazione. Per le persone che vogliono davvero l’esperienza specifica di un motore sovralimentato, però, vale la pena di fare un compromesso.

Nota dell’autore: Quanta potenza aggiunge un compressore?

Anche se questo articolo si è concentrato sugli effetti dell’aggiunta di un compressore aftermarket, questo non è l’unico modo per ottenere un calcio del compressore. L’installazione di un caricabatterie aftermarket, però, è quasi sempre fatta pensando solo alle prestazioni. E per una buona ragione — un’auto potenziata ben costruita è uno sballo da guidare. Ma poiché l’obiettivo è quello di migliorare le prestazioni, è ragionevole supporre che l’efficienza di un’auto subirà un colpo. Le auto modificate – specialmente quelle rumorose, che attirano l’attenzione – non sono note per essere responsabili o rispettose della Terra. Le persone che guidano tali veicoli non hanno problemi con questo, e quando guidavo auto modificate non avevo problemi nemmeno io.

Non per essere un ipocrita totale o altro, ma sono contento che i supercaricatori stiano trovando uno scopo più nobile. Se avete fatto un po’ di shopping ultimamente, avrete notato che i motori sovralimentati di fabbrica stanno diventando una cosa. Lo sono sempre stati, sulle auto ad alte prestazioni. Ma secondo un gruppo di case automobilistiche, e confermato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, i sovralimentatori si sono evoluti in un modo efficiente per aumentare le prestazioni delle piccole auto. (Secondo la Popular Mechanics, un motore potenziato è circa il 10% più efficiente di un motore non potenziato di pari potenza). Per riformulare: se un motore piccolo ed efficiente è progettato specificamente per essere ottimizzato da un compressore, sarà abbastanza veloce e potente che la gente potrebbe effettivamente prendere in considerazione l’acquisto.

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Questo concetto non è esattamente nuovo – penso in particolare alla Volkswagen Corrado G60 della metà degli anni ’90, che allora amavo e amo ancora oggi. Il suo modesto motore a 4 cilindri, 8 valvole, 1,8 litri è apparso in un gruppo di altre auto nel suo stato non modificato (ne ho possedute diverse). Ma il compressore di fabbrica ha reso quest’auto famosa. Non era economico, particolarmente potente o particolarmente efficiente. Era pignola, capricciosa e non vendeva molto bene. L’industria automobilistica ha fatto molta strada negli ultimi 20 anni, però – forse questa volta funzionerà.

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Fonti

  • Kenne Bell. “Doppia vite contro centrifuga”. (29 aprile 2013) http://kennebell.net/KBWebsite/Common/pdfs/acceleration-vs-boost.pdf
  • ProCharger. “ProCharger Supercharger Supercharging FAQ”. (29 aprile 2013) http://www.procharger.com/faq.shtml
  • Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. “Tecnologie dei motori”. (30 aprile 2013) http://www.fueleconomy.gov/feg/tech_engine_more.shtml
  • Webster, Larry. “Come funzionano i turbocompressori e i sovralimentatori”. Meccanica popolare. 21 giugno 2012. (29 aprile 2013) http://www.popularmechanics.com/cars/news/fuel-economy/engine-intel-how-turbos-and-superchargers-work-9919436

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