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Motore Volkswagen TSI, il raffinato 1.4 “Twincharger” turbo+volumetrico

Correva l’anno 1984 quando la Lancia, con la rivoluzionaria Delta S4 Gruppo B, stupì il mondo dell’automobilismo sportivo proponendo un motore 1,7 litri con sovralimentazione doppio stadio: turbocompressore e compressore volumetrico abbinati per contare su un’erogazione di potenza tanto lineare quanto selvaggia. Niente turbo lag e coppia da vendere già poche centinaia di giri sopra il minimo. Uno tra i motori che hanno fatto la storia!

Volkswagen Golf V GT Sport con il TSI
Volkswagen Golf V GT Sport con il motore TSI turbo + volumetrico

Una soluzione simile è stata adottata agli inizio degli anni 2000 dalla Volkswagen, con il motore 1.4 TSI TWINCHARGER, che equipaggiò la Golf di quinta generazione.

Motore Volkswagen 1.4 TSI Twincharger, storia, caratteristiche

Cosa ha spinto la Volkswagen a ricorrere a questa soluzione tecnica così raffinata sul motore TSI? Sicuramente il ritorno mediatico che soltanto un motore così nobile e innovativo poteva garantire, ma anche il bisogno di trovare la coppia necessaria sin dai bassi regimi per rendere sufficientemente reattiva una vettura non proprio leggera come la Golf V, spinta da un motore di soli 1,4 litri mantenendo un consumo medio di 7,2 litri per 100 km: pari a 13,9 km/litro. Nel consumo extraurbano si scende fino a 5,9 litri per 100 km, equivalenti a circa 17 km/l.

Motore Volkswagen Golf 1.4 TSI
Motore Volkswagen Golf 1.4 TSI

Sul motore Volkswagen TSI per resistere alle notevoli sollecitazioni di una pressione media effettiva fino a 21,7 bar, è stato sviluppato un apposito basamento in ghisa grigia ad elevato carico con misure di alesaggio e corsa di 76,5 mm x 75,6 mm e in interasse tra i cilindri di ben 82 mm: quanto serve per garantire la giusta resistenza meccanica.

Motore Volkswagen TSI, come funziona

Gli iniettori del motore Volkswagen 1.4 TSI posti in camera di scoppio sono dotati di 6 fori e lavorano con una pressione di 150 bar. Nonostante l’elevata pressione di sovralimentazione, grazie alla combustione stratificata il motore lavora con un rapporto di compressione geometrico pari a 10:1, a vantaggio del rendimento termico. Il compressore volumetrico, un Roots comandato a cinghia con rapporto interno, è dotato di innesto elettromagnetico e lavora in serie col turbocompressore.

Funzionamento turbocompressore motore Volkswagen Golf 1.4 TSI
A ridosso della turbina si notano la valvola di controllo wastegate

Il flusso dell’aria aspirata viene deviato da una farfalla, gestita elettronicamente, verso il compressore o il turbocompressore. Una valvola by pass a controllo elettronico esclude il compressore volumetrico agli alti regimi.

Pressione Media Effettiva motore Volkswagen Golf 1.4 TSI
La PME (Pressione Media Effettiva) del “Twincharger” è di ben 21,7 bar da 1.750 a 4.500 giri/min

Ai bassi regimi il compressore è sempre attivo, mentre agli intermedi agisce per innalzare la pressione di sovralimentazione quando necessario. A gestire il tutto è deputata una sofisticata centralina elettronica. La pressione massima raggiunta, a 1.500 giri/min, è di 2,5 bar.

Motore Volkswagen TSI schema di funzionamento agli alti regimi
Lo schema di funzionamento ai bassi regimi prevede la farfalla di by-pass del volumetrico chiusa o parzialmente aperta (medi regimi). In questa configurazione al turbo arriva l’aria già compressa dal volumetrico

Funzionando a basse pressioni e a regimi di rotazione non elevati, il compressore volumetrico non penalizza i consumi di carburante. La potenza massima e la coppia massima erogate, nonché le curve caratteristiche di questo sofisticato 4 cilindri, lo rendono simile come rendimento complessivo a un motore aspirato di 2,3 litri, con un consumo di carburante inferiore del 20%.

Motore Volkswagen TSI schema di funzionamento ai bassi regimi
Agli alti regimi il volumetrico non viene più azionato meccanicamente dalla puleggia e la valvola di by-pass resta aperta. In questo caso la sovralimentazione è interamente fornita dal turbocompressore

Motore Volkswagen 1.4 TSI SCHEDA TECNICA

  • Cilindrata: 1.390 cc
  • Materiale Basamento: ghisa grigia ad alto carico, disegno open deck con canne siamesi Alesaggio e corsa: 76,5 mm x 75,6 mm
  • Interasse Cilindri: 82 mm
  • Rapporto di compressione: 10:1
  • Numero valvole per Cilindro: 4 Distribuzione doppio albero a camme comando a catena, variatore di fase camme sull’aspirazione
  • Alimentazione: iniezione diretta FSI con iniettori a 6 fori
  • Pressione Iniezione: 150 bar
  • Sovralimentazione: turbocompressore e compressore volumetrico roots in serie, gestione elettronica
  • Pressione massima di Sovralimentazione: 2,5 bar a 1.500 giri/min
  • Albero Motore: 4 contrappesi
  • Potenza Massima: 170 CV a 6.000 giri/min
  • Coppia Massima: 240 Nm da 1.750 a 4.500 giri/min
  • Consumo Combinato: 7,2 litri x 100 km
  • Consumo Urbano: 9,6 litri x 100 km
  • Consumo Extraurbano: 5,9 litri x 100 km EMISSIONI CO2 COMBINATE 173 gr/km

Foto motore Volkswagen 1.4 TSI “Twincharger”

L’articolo completo sul funzionamento del motore Volkswagen TSI “Twincharger” lo puoi trovare sul magazine ELABORARE n°120 ordinabile on line.

Elaborare n. 120 Settembre 2007
Magazine ELABORARE n.120 con l’articolo sul motore Volkswagen TSI “Twincharger”

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Fonte: newsauto.it

Doroteo Cremonesi

Affascinato dal progresso, dalla tecnologia e dall'energia, amante delle automobili

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