4 modi di alzare le prestazioni: dal controllo delle valvole all'aspirazione variabile, dall'iniezione diretta al protossido di azoto

Prima che il modo di guardare allo sviluppo motoristico cambiasse come è accaduto in questi ultimi anni, la parola sovralimentazione era indiscutibilmente sinonimo di alta potenza. Il turbo o il compressore meccanico sono noti sin dagli anni '20 e già allora venivano usati per alzare le prestazioni di motori che non disponevano di molte altre soluzioni per superare i loro limiti.

Di stratagemmi per far sì che un propulsore - in particolar modo a benzina - ottenga una potenza maggiore ce ne sono anche altri, alcuni molto raffinati e altri magari un po' brutali, ma comunque efficaci. Ecco quali sono i più noti.

Gestione delle valvole

L'esempio più famoso resta il sistema V-TEC, diventato poi i-VTEC, sviluppato da Honda sin dagli Anni '80, anche se con il tempo ne sono stati sviluppati molti altri. Lo scopo di questo sistema di fasatura variabile è quello di variare il tempo di apertura delle valvole, aumentandolo quando il regime di giri sale e quindi facendo entrare più aria. Su un motore a fasatura fissa, infatti, il movimento delle valvole è proporzionale a quello dell'albero motore e, quando la velocità aumenta, le valvole si aprono e si chiudono sempre più rapidamente, fino a che l'efficacia del riempimento dei cilindri arriva al limite.

Fotogallery: La storia del motore Honda VTEC

Raggiunto questo picco, all'ulteriore aumentare dei giri la potenza scende. Per ovviare al problema, il sistema V-Tec utilizza alberi con camme di due diversi profili che intervengono su altrettanti bilancieri. Ad un certo regime, il sistema innesta idraulicamente il bilanciere azionato dalla seconda camma il cui profilo determina un'apertura più prolungata delle valvole e in alcune varianti un movimento (alzata) più ampio della stessa. Il motore può dunque prendere più giri, arrivando anche a superare gli 8.000, allungando la sua curva di potenza.

Quanto? Sulla versione più spinta di questo dispositivo, il 2.0 della S2000 del '99, si sono toccati i 240 CV a 8.300 giri, con un regime massimo di 9.150 giri, mentre quello della contemporanea Civic Type R arrivava a 200 CV a 7.400 giri. Altri costruttori hanno utilizzato sistemi idraulici che fanno ruotare l'albero a camme stesso e sistemi che intervengono sul movimento delle valvole, come il Valvetronic di BMW.

Fotogallery: Honda S2000

Sovralimentazione dinamica

È forse questo il sistema più raffinato, perché non fa altro che sfruttare un principio naturale nei motori aspirati, ovvero la forza d'inerzia dell'aria nei condotti. Quando il pistone scende, l'aria aspirata si mette in moto con un lieve ritardo e acquisisce una certa forza d'inerzia, che per qualche istante continua a "spingere" l'aria dentro al cilindro anche quando il pistone arriva a fine corsa e inizia a risalire, fino a che la contropressione o la chiusura delle valvole non la fermano. 

Come aumentare la potenza senza usare il turbo

Questo fenomeno piò essere sfruttato con un attento studio dei condotti e amplificato aggiungendo un dispositivo in grado di variarne la lunghezza, tramite una valvola che ad un certo regime costringe l'aria a percorrere un tratto più lungo, in modo che anche l'inerzia dell'aria cresca al salire dei giri. In questo modo si migliora il riempimento delle camere di scoppio a tutti i regimi, consentendo al motore di esprimere una potenza maggiore.

Protossido di azoto

Parliamo della celebre bombola marchiata NOS (che in realtà è il nome della più celebre azienda produttrice) che siamo abituati a vedere al cinema, oltre che sulle auto preparate per gare di accelerazione, come nella saga di Fast&Furious.

Il protossido di azoto miscelato con l'aria aspirata reagisce con il calore nelle camere di scoppio, liberando una quantità di ossigeno quasi doppia rispetto a quella contenuta nell'aria (circa il 36% contro il 20%), cosa che consente di aumentare anche quella del carburante, dando più spinta al motore. Si tratta di una soluzione non strutturale, con un'efficacia di breve durata, anche perché aumenta parecchio le sollecitazioni e dunque l'usura del motore.

Come aumentare la potenza senza usare il turbo

Iniezione diretta

Alla base dell'evoluzione dei motori moderni, l'iniezione diretta del carburante nel cilindro migliora il comportamento del motore in molti modi, consentendo un più preciso controllo della combustione. Ma prima che arrivasse l'elettronica a consentire di sfruttarne davvero a fondo il potenziale, era nota per un altro utile effetto, lo stesso che ha suggerito agli ingegneri di Mercedes di utilizzarla sulla prima 300 SL "Ala di gabbiano" nel lontano 1954.

La benzina iniettata direttamente nel cilindro ha infatti il pregio di abbassare la temperatura, allontanando il rischio di detonazione anticipata della benzina e consentendo di utilizzare un rapporto di compressione più elevato, che determina prestazioni maggiori. Il motore della SL poteva così raggiungere i 215 CV a 5.800 giri, quando le versioni a iniezione non diretta dei modelli contemporanei arrivavano al massimo a 175 CV.

Fotogallery: Come aumentare la potenza senza usare il turbo