Motori V-hot e V-cold: funzionamento, differenze, vantaggi e svantaggi di ciascun sistema

Sicuramente ti sarà capitato di sentir parlare dei motori V-hot, noti anche come “Hot inside V” o, in spagnolo, motori “en V caliente”. E se ti dico che quando si parla del lato “hot” o lato “caldo” di un motore ci si riferisce normalmente al lato in cui si trova il sistema di scarico, mentre il lato freddo è quello dell’aspirazione, ti sarai già fatto un’idea.

Differenze tra un motore V-hot e V-cold

Effettivamente, in un motore a V, ciascuna delle due bancate di cilindri ha il proprio lato “hot” (caldo) e il proprio lato “cold” (freddo). E la configurazione più comune, soprattutto nei motori aspirati, è accoppiare i lati “freddi” all’interno della V, lasciando quelli “caldi” all’esterno. Questo permette di utilizzare un unico collettore di aspirazione al centro della V e di indirizzare facilmente i collettori di scarico verso la parte inferiore del motor­e, dai lati della V.

Questa configurazione “V-cold” non è esclusiva dei motori aspirati: è perfettamente possibile utilizzare la sovralimentazione mediante turbocompressori, nel qual caso è normale impiegarne uno per ciascuna bancata di cilindri, collocati ai lati del motore, all’esterno della V. Esistono molti esempi di motori a V, sia a benzina che diesel, che seguono questo schema “V-cold”.

Mi ricordo in particolare della Audi RS 6 (generazione C6, del 2008), addirittura con un V10 TFSI. E mi viene in mente perché era un’auto che aveva seri problemi a smaltire il calore quando guidavi “in fretta” con temperature esterne elevate. Anche se il problema non era legato direttamente alla configurazione dei turbocompressori all’esterno della V, ma al fatto che fosse un motore molto voluminoso e che tutto fosse molto compresso nel vano motore dell’RS 6.

Infatti, nella generazione successiva dell’RS 6, presentata nel 2012, si è passati dal V10 TFSI da 5 litri a un V8 da 4 litri, molto più compatto… e già con configurazione “V-hot”, con i lati di scarico e i turbocompressori all’interno della V. Ma questo non è affatto un’invenzione di Audi: già negli anni ’80 fu utilizzata da Ferrari nelle sue monoposto di Formula 1. E tra i primi motori V-hot che ricordo di aver provato, spiccherebbe quello della prima BMW X6 xDrive 50i, nel lontano 2008. Un motore con due turbocompressori Twin-Scroll alimentati dai gas di scarico di un unico collettore. Non dimentico nemmeno altri V8 “hot”, come quelli della Mercedes-AMG GT o della prima Porsche Panamera Turbo. In questo video puoi vedere proprio il V8 dell’AMG GT in funzione.

https://www.youtube.com/watch?v=kkNKNYNFflw&t=81s

Perché un motore “V-hot” è migliore?

Ma perché una disposizione V-hot è migliore quando si tratta di motori turbocompressi? Innanzitutto, perché, come sai, ciò che fa funzionare i turbocompressori sono i gas di scarico del motore. E più i turbocompressori sono vicini ai collettori di scarico, meno strada dovranno percorrere i gas per raggiungere la turbina, con minori perdite di pressione, temperatura e velocità; in definitiva, di energia dei gas di scarico. Si migliora così l’efficienza del sistema di sovralimentazione, riducendo il turbo-lag, ovvero il ritardo di risposta del turbo.

Da sola, questa sarebbe già un vantaggio più che considerevole. Ma ci sono anche altri vantaggi di natura tecnica e persino industriale. Un motore V-hot con i turbocompressori al centro della V è molto più compatto, il che consente una maggiore flessibilità nell’installare moduli aggiuntivi nel vano motore, o nel configurare lo schema dello sterzo, delle sospensioni… Inoltre, le sezioni “fredda” e “calda” (mai detto meglio) del motore risultano separate in modo più netto. D’altra parte, è anche più facile, principalmente grazie alla citata compattezza, che un motore “V-hot” possa essere utilizzato in una gamma di veicoli più ampia, rispetto a un “V-cold” con i turbo all’esterno della “V”, che richiede un vano motore più grande.

Per quanto riguarda i possibili problemi associati a questa configurazione “V-hot”, nulla che non possa essere risolto, come ampiamente dimostrato, con materiali in grado di resistere a temperature elevatissime e con sistemi di raffreddamento e intercooler ad acqua e olio, che permettono un controllo preciso della temperatura. L’altro punto negativo sarebbe il posizionamento del peso del sistema di sovralimentazione in una posizione più elevata, un inconveniente che normalmente si contrasta ricorrendo a sistemi di lubrificazione a carter secco.

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