Porsche ci riprova! E con questa affermazione intendiamo che perfezioneranno ulteriormente il concetto di turbocompressione. Abbiamo scoperto un nuovo brevetto pubblicato dall’Ufficio tedesco dei brevetti e dei marchi e delinea l’ultimo progetto di Porsche per aumentare le prestazioni e l’efficienza del turbocompressore, in un certo senso, facendo ricircolare la pressione di sovralimentazione in eccesso e i gas di scarico che altrimenti andrebbero sprecati. Ma non nel modo che già conosciamo.
In poche parole, il nuovo sistema devia parte dei gas di scarico del motore verso una sorta di turbocompressore secondario senza ostacolare le prestazioni del turbocompressore principale. Per poter spiegare bene come funziona, è necessario riprendere alcuni concetti base.
Per capire in che modo questa soluzione tecnica è diversa rispetto a quanto visto finora, dobbiamo capire come funzionano i sistemi di sovralimentazione esistenti. Abbiamo già avuto modo di parlarne approfonditamente in numerosi articoli. Nel gennaio dello scorso anno, avevamo avvistato un design separato del turbocompressore in cui l’albero del compressore e delle turbine a gas di scarico è collegato a un generatore che alimenta un motore elettrico che reindirizza nuovamente l’energia al compressore, utilizzando l’energia elettrica immagazzinata raccolta dai gas di scarico per eliminare in modo efficiente il turbo lag. Circa sette mesi dopo aver scoperto l’invenzione, Porsche ha annunciato formalmente il suo sviluppo insieme ad altre idee simili.
Questa nuova invenzione si basa sull’idea di raccogliere energia dal turbocompressore, ma invece dell’albero della turbina che alimenta un generatore, questo vede i gas di scarico divisi in due canali. Uno alimenta il turbocompressore convenzionale che comprime la carica in aspirazione al motore, mentre l’altro canale alimenta quello che è effettivamente un altro turbocompressore (probabilmente molto più piccolo), ma che non alimenta direttamente il gruppo propulsore, almeno non sempre.
I gas di scarico che escono dalla camera di combustione sono divisi da un canale a due vie: uno di essi alimenta il normale turbo e l’altro il compressore secondario. Invece di spingere l’aria densa attraverso il ciclo motore, il “turbo” secondario è accoppiato ad un rotismo epicicloidale planetario fissato a un sistema di stoccaggio di energia. Pertanto, l’energia raccolta può essere convertita in energia elettrica immagazzinata o utilizzata immediatamente.
Fondamentalmente, hai due turbocompressori simili ad un sistema in parallelo. Uno raccoglie e distribuisce l’energia in modo tradizionale, mentre l’altro può recuperarla o reindirizzarla. Da un lato, l’energia può essere utilizzata per “azionare l’intercooler”. Essendo un componente fisico fisso, l’intercooler funziona sempre. Pertanto, sembra che Porsche intenda limitare o aumentare il flusso verso il l’intercooler secondo necessità, manipolando le temperature della carica di aspirazione e le pressioni di sovralimentazione.
Pertanto, se il turbo tradizionale fornisce una spinta sufficiente, il “turbo” secondario si “ritira” senza un calo delle prestazioni complessive. D’altra parte, se i cilindri subiscono un calo di compressione, è possibile compensare il fenomeno incrementando il boost con il turbo secondario.
I punti principali di questa tecnologia possono essere sintetizzati, perché effettivamente è complesso anche spiegare tutti i dettagli del funzionamento. Porsche ha trovato un modo per manipolare il boost senza influire sulla wastegate del turbocompressore primario e può quindi massimizzare l’efficienza del turbocompressore stesso.
Se il boost del turbo aumenta, il motore non viene colpito da un picco di coppia. Quando il turbo cerca di dare una spinta sufficiente, quello secondario (che ha immagazzinato tutta l’energia che altrimenti sarebbe stata sprecata) aiuta quello principale aumentando il flusso verso il plenum di aspirazione. Questa idea potrebbe essere integrata con l’altro brevetto che abbiamo citato all’inizio per una risposta e un’efficienza dell’acceleratore ancora più sorprendenti.
Porsche può utilizzare un turbo più grande e ridurre il fenomeno del turbo lag. Oppure, il costruttore tedesco può utilizzare un turbo più piccolo e garantire che fornisca costantemente elevate. Significa anche che qualcosa come una Porsche 911 Turbo di serie può potenzialmente affrontare la Pikes Peak senza una messa a punto specifica per l’altitudine.
Infine, Porsche può raccogliere ancora più energia da un turbo senza aggiungere troppa complessità al progetto e senza una curva di coppia appuntita (o eccessivamente piatta). Ciò fa ben sperare per i futuri motori turbo di Stoccarda ma anche per le offerte ibride. Con una sorta di componente elettrico, Porsche potrebbe essere in grado di far sembrare l’inevitabile 911 con questo nuovo sistema di sovralimentazione molto simile alle grandi flat-six aspirate di un tempo e mantenere al contempo un peso complessivo ridotto.
Porsche ha promesso che la 911 ibrida non sarà una plug-in, il che significa che utilizzerà l’elettrificazione per maggiori prestazioni più che per una migliore efficienza. Una tecnologia come questa potrebbe potenzialmente soddisfare la necessità legislativa di una 911 a basse emissioni senza sacrificare l’esperienza di guida che caratterizza questo particolare modello. Le potenziali applicazioni sono veramente tantissime e possiamo solo applaudire a Porsche per aver continuato a perfezionare il motore a combustione di fronte a tanta incertezza sul suo futuro a lungo termine.