Anti-lag e 2-step, scoppi e fiammate dallo scarico per ridurre il turbo-lag

In tutti i motori turbo si presenta il fenomeno del turbo-lag, ovvero un ritardo nella risposta del turbo alla riapertura del gas. Introdotto con l’utilizzo di grossi turbo nel mondo dei rally, il sistema anti-lag serve appunto a ridurre tale ritardo.

Funzionamento tecnico dell’anti-lag

Con l’aumento delle dimensioni del turbo, per aumentare la potenza del motore, aumenta il peso della girante nella turbina, aumentando quindi l’inerzia della stessa.
Conoscendo il funzionamento del turbo, si ha che per generare una pressione nel lato freddo del turbo, è necessaria una pressione dal lato caldo, o dello scarico, del turbo. Per generare tale pressione è necessaria una determinata quantità di gas di scarico, che però non viene generata se non si hanno sufficienti giri motore o l’acceleratore aperto.
Dopo un accelerazione il turbo è alla massima pressione e quindi sta generando potenza, ma nel momento in cui devo decelerare l’aria aggiuntiva spinta nel motore dal turbo non è più necessaria, quindi una valvola scarica tale pressione fuori dal turbo, decelerando la girante.
Quando si va a riaccelerare o si richiede potenza al motore, bisogna attendere che la girante aumenti nuovamente di velocità difatti generando un ritardo o lag che si avverte alla guida come una temporanea mancanza di potenza.
Per ovviare a tal problema gli ingegneri hanno inventato il sistema anti-lag, o meglio vari sistemi che hanno funzionamento differente.
Il più diffuso e sicuramente il più spettacolare è l’anti-lag tramite il ritardo di accensione.

Il ritardo d’accensione

Nel funzionamento di un motore a 4 tempi il terzo tempo, lo scoppio, viene innescato tramite l’accensione della candela nel cilindro, accendendo la miscela e producendo potenza. Il momento migliore è al punto morto superiore, ovvero quando il pistone ha raggiunto il punto più alto della sua corsa, quindi generando la massima compressione della miscela nel cilindro quindi producendo più potenza possibile.
Tenendo in mente che l’esplosione della miscela ha una durata, ritardando l’accensione si sposta la fine dell’esplosione sempre più verso il 4 tempo, lo scarico. Ritardando l’accensione a sufficienza, si produce meno potenza, ma si scarica gas ancora in fiamme nello scarico, difatti aumentando la pressione e mantenendo la girante in velocità in fase di rilascio. (La pressione generata in rilascio viene scaricata all’esterno)
In tal modo non appena si richiede potenza, la valvola si chiude e il turbo, già in pressione, spinge la massima quantità di aria possibile nel motore producendo maggiore potenza.
Eliminando il tempo richiesto alla girante per riaccelerare si ottiene potenza immediatamente quindi eliminando il turbo-lag.

Il 2-step e le differenze con l’anti-lag

Il 2-step, agisce invece in fase di accelerazione e non in rilascio come l’anti-lag.
Volendo accelerare il più velocemente possibile da fermi, si deve considerare con che potenza si genera una eccessiva perdita di trazione che rallenta l’accelerazione. Quindi non partirò con il motore al limitatore ma imposterò un secondo limitatore, a giri più bassi, per evitare di far pattinare eccessivamente le ruote. Così facendo però incorro nel turbo-lag non appena richiederò la massima potenza, rallentando l’accelerazione. Per evitare ciò utilizzo il ritardo di accensione, come l’anti-lag, ma per generare maggiore pressione di quella che otterrei con il limitatore più basso, quindi avendo la massima potenza non appena la trazione non è più un fattore.

Le problematiche nell’uso di anti-lag e 2-step

Sfortunatamente l’utilizzo di tali sistemi rappresentano una forte penalizzazione per l’affidabilità. Infatti mandando gas in combustione nel turbo lo si sottopone a temperature molto elevate e numerose vibrazioni dannose generate dalle esplosioni incontrollate fuori dalla camera di combustione. Per tali ragioni e per via del forte aumento delle emissioni causate da tali sistemi, l’anti-lag e il 2-step non sono forniti su vetture stradali e vedono l’utilizzo solo nel motorsport.

Video

Come sempre vi lascio con un video con i migliori anti-lag e 2-step.