Wastegate

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Innanzitutto è necessaria una premessa importante, per tutti coloro che non lo sapessero, la valvola wastegate è un meccanismo che si compone di più parti, le fondamentali sono:

• La valvola vera e propria  

• L’attuatore

La valvola può essere:

• a sportello

• a clappe`

• a fungo

Le più diffuse sono quelle a sportello, tale sportello può essere incorporato nella fusione principale della chiocciola, oppure inserito in un coperchio che viene imbullonato sulla chiocciola stessa. Questi tipi di valvola sono relativamente comodi, pratici ed economici per quanto riguarda l’installazione, tuttavia, spesso possono portare ad un decremento del potenziale del sistema, in quanto scaricano i gas in eccesso subito a valle della girante di scarico del turbo, generando in tal modo turbolenze e contropressioni nocive alle prestazioni: provate a pensare ad una girandola (la girante di scarico), quando questa è in rotazione, se provate a soffiare in senso contrario la girandola tenderà a rallentare o a fermarsi del tutto, questo è esattamente ciò che succede in un turbo con wastegate incorporata, specie se di vecchia generazione, infatti all’apertura dello sportello corrisponde un’emissione di un flusso di gas che finisce anche contro la parte esterna della girante di scarico. Se il sistema di scarico è molto efficiente (molto libero) e la turbina è caratterizzata da un a/r sufficientemente grande, la contropressione generata dalla wastegate non avrà un influsso troppo deleterio sulle prestazioni, in caso contrario la contropressione potrà risultare decisamente penalizzante.

  La valvola separata a fungo, è la scelta migliore in un’applicazione competitiva, se correttamente installata infatti (vedi applicazioni Porsche e Ferrari ad es.) farà in modo che la turbina non venga disturbata dalle contropressioni.

  Le dimensioni della valvola wastegate sono molto importanti e vanno valutate attentamente considerando sia la potenza massima teorica dell’applicazione, sia le caratteristiche della turbina installata; se ad es. la wastegate fosse troppo piccola, la pressione potrebbe salire in modo incontrollabile con l’aumentare dei giri del motore, se viceversa fosse troppo grande, potrebbe causare uno svuotamento troppo repentino del complesso collettore chiocciola, generando un’ondeggiamento della pressione difficilmente controllabile ed un calo generale delle prestazioni.

L’attuatore è il meccanismo che aziona la valvola wastegate, si compone solitamente di una membrana chiusa in un polmone comandata dalla pressione del condotto di aspirazione, che aziona una stecca che muove il leveraggio della valvola, oppure direttamente lo stelo della valvola nel caso della wastegate separata a fungo.

La taratura dell’attuatore, si basa fondamentalmente sull’escursione e sulla forza della molla: in genere l’escursione è vincolata dal tipo di valvola a cui viene applicato, e non dovrebbe essere variata, mentre le caratteristiche della molla sono molto importanti ai fini delle prestazioni, è pertanto sconsigliabile tentare di modificare la taratura del polmone agendo sulla corsa, in quanto si potrebbe alterare il regolare funzionamento del sistema, occorre piuttosto intervenire sul tipo di molla e sulla gestione del controllo della pressione nel polmone (overboost).

Un eccellente sistema di controllo della pressione, viene effettuato pilotando la membrana da entrambi i lati, modulandone in tal modo sia l’andata che il ritorno: questo controllo non è di semplice messa a punto, ma una volta tarato offre i migliori risultati.

Alcuni esempi di installazioni delle ns.wastegate: