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Turbo Kawasaki: nuova (ri)scoperta

Categoria : Blog, In evidenza, Tecnologia

La casa di Akashi ha presentato tempo fa al Salone di Tokyo un nuovo motore 4 cilindri in linea sovralimentato. Proviamo a capire come funziona.

Da alcuni disegni proviamo a capire come sia stato realizzato il nuovo motore Kawasaki. Il 4 in linea dotato di sovralimentazione che dovrebbe andare ad equipaggiare un futura sport tourer.

  • Compressore a palette centrifugo

I tecnici di Akashi, hanno pensato, per questa unità motrice, la soluzione della sovralimentazione tramite compressore a palette trascinato da catena che prende il moto direttamente dall’albero motore. Niente turbina a gas di scarico quindi, e nemmeno compressori di tipo Roots (o a lobi) e intercooler, almeno a quanto mostrano i disegni.

  • Perchè di una scelta

Una sovralimentazione che preveda compressore e relativa turbina a gas di scarico, si è rivelata poco redditizia in passato per il cosidetto fenomeno del turbo-lag, quel ritardo di riposta tra l’apertura del gas e la risposta del motore. Questo perchè in fase di rilascio, la turbina posta sul condotto di scarico, non riceve più il flusso dei gas combusti in quanto la valvola posta in aspirazione resta chiusa. Di conseguenza i giri della turbina calano, così come la pressione nel condotto di aspirazione. Nel momento in cui il pilota riapre l’acceleratore i gas combusti forniscono nuova energia al turbo ed il compressore inizia a pompare l’aria nei condotti di aspirazione ad una pressione maggiore di quella atmosferica. Questo però, inevitabilmente provoca la famosa “botta” dovuta all’inevitabile ritardo (lag) del compressore nel “ricaricarsi” di pressione, la quale poi, determina un immediato ritorno di potenza del motore.

Un compressore di tipo Roots, con alimentazione in aspirazione, offre grande regolarità di erogazione sin dai bassi, mantendo costante la sovralimentazione senza picchi. Un’unità di questo tipo sarebbe al più indicata da utilizzare, ma ciò evidentemente non trova i tecnici Kawasaki d’accordo.

  • Secondo noi…

Il sistema Kawasaki, prevede una girante a palette a monte dei collettori di aspirazione che comprime aria fresca proveniente dalla cassa filtro. Il moto alla girante viene fornito direttamente dall’albero motore, tramite catena con relativi ingranaggi calettato per poter lavorare a diversi regimi. Il tutto senza penalizzare gli ingombri del motore, con la girante posta dietro ai cilindri, si riesce ad avere una maggiore libertà nel posizionamento nel telaio.

Questo tipo di soluzione, porta ad avere rendimenti che si fanno via via più cospicui, con vantaggi notevoli però solo sopra la soglia dei 20.000 girimin ( da 1,4 bar fino a 2 bar a 32.000 giri\min, fonte Giacosa) . Mantenendosi sotto questo regime (ipotizziamo sui 16.000giri\min), si hanno incrementi di pressione più modesti (1,2 bar), ma regolari e comunque superiori rispetto ad un semplice motore aspirato con il vantaggio però, di poter fare a meno dell’intercooler (cosa complicata con il Roots) con grandi benefici in termini di ingombri, pesi e costi.

Per compensare il ritardo di risposta alle aperture, ci si affiderà ad una raffinata gestione elettronica degli iniettori integrata con le mappe di accensione.

 

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