Doppio turbocompressore o turbo twin-scroll: qual è il migliore?

In altre occasioni abbiamo parlato dei tipi e del funzionamento della sovralimentazione, concentrandoci sui vantaggi di introdurre nei cilindri più aria di quella che un motore può aspirare da solo quando si tratta di aumentarne il rendimento. Il bello del turbocompressore è che rappresenta un modo molto efficace per aumentare la potenza di un motore, e il suo impiego si è diffuso sia nei motori a benzina sia in quelli diesel.

Tanto che ormai non esistono quasi più auto nuove con motori aspirati, se non modelli piccoli destinati all’uso urbano, dove non serve molta potenza. Oppure nelle auto ibride, in cui il motore elettrico può svolgere in parte le funzioni di un turbo, fornendo un supporto extra in determinate situazioni, apportando la sua spinta al motore a combustione.

Il problema delle auto con turbo è che questo sistema è piuttosto complesso, trattandosi di un meccanismo capace di girare a regimi molto elevati e che richiede cure particolari, soprattutto per quanto riguarda la lubrificazione. La rottura del turbocompressore può essere uno dei guasti più costosi che si possano incontrare: sostituire un turbo su un motore turbodiesel a 4 cilindri può costare tra 1.000 e 1.500 euro.

Motori con più di un turbocompressore

Immaginatevi se parliamo di auto con più di un turbocompressore. Un problema della sovralimentazione con turbocompressore è il “turbo lag”, ovvero il ritardo di risposta del turbo, dato che il suo funzionamento dipende dalla pressione del flusso dei gas di scarico, cioè dal carico del motore. Per risolverlo sono nati i turbocompressori a geometria variabile, i turbocompressori assistiti da un motore elettrico, l’impiego di più di un turbocompressore o i turbocompressori twin scroll.

Un turbo piccolo permette che i gas di scarico facciano girare rapidamente la turbina e la risposta sia immediata, ma limita la possibilità di aumentare il rendimento. E viceversa: un turbo grande permette di ottenere molta potenza, ma costa molta fatica vincere l’inerzia della turbina perché il turbo “soffi” davvero. Combinare un turbo piccolo o a bassa pressione con uno più grande o ad alta pressione è una soluzione molto comune nei motori sovralimentati con cilindri in linea.

Tecnicamente un motore a V con un turbo singolo per ogni bancata di cilindri non avrebbe questa doppia sovralimentazione, anche se in entrambi i casi si tratterebbe di motori “bi-turbo”. Esistono anche motori a V con un solo turbo per le due bancate… oppure con due turbo in serie che lavorano allo stesso modo per tutti i cilindri. E BMW, nel motore a 6 cilindri in linea turbodiesel, utilizza ora addirittura quattro turbocompressori, due a bassa pressione e due ad alta pressione. Attenzione, parliamo di quattro turbo per una stessa fila di cilindri. Il Bugatti Chiron, ad esempio, ha anch’esso 4 turbo… ma su un motore a 16 cilindri, come se fossero quattro motori a quattro cilindri, con un turbo per ogni bancata.

Il turbo Twin Scroll: migliore risposta fin dai bassi regimi

Proprio BMW è stata tra le prime a puntare sui vantaggi dei turbo Twin Scroll, adottandoli al posto del doppio turbo. Il termine “Twin” può generare confusione, soprattutto quando si parla di “Twin-Turbo” o “Twin-Scroll”, perché c’è chi usa entrambi i termini per riferirsi a un turbo Twin scroll, mentre un motore “Twin-Turbo” può avere due turbo senza che nessuno dei due sia Twin Scroll.

Un turbo Twin Scroll è un singolo turbocompressore, con la differenza che i gas di scarico non arrivano alla turbina attraverso un unico condotto, ma attraverso un condotto doppio.

L’obiettivo è sfruttare nel modo migliore possibile l’inerzia dei gas di scarico per mettere in moto la turbina, evitando le perdite di pressione causate dall’effetto di riaspirazione di una parte dei gas di scarico in alcuni cilindri durante la fase di aspirazione, quando la valvola di scarico è ancora aperta. In parole semplici: un turbo Twin Scroll permette di sfruttare meglio l’energia contenuta nei gas di scarico.

I vantaggi del turbo Twin Scroll sono evidenti: a seconda del tipo di motore si può ottenere un rendimento simile a quello di un doppio turbocompressore senza duplicare gli elementi, il che semplifica la meccanica e quindi riduce il prezzo e i possibili guasti collegati.

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