Turbo twin-scroll

Il turbo twin-scroll è un'evoluzione del turbo singolo convenzionale che migliora la prontezza all'acceleratore e la sovralimentazione ai bassi regimi gestendo i gas di scarico in modo più intelligente. Anziché convogliare tutti i gas del motore in un unico condotto, divide il flusso in due canali separati, o chiocciole, all'interno della cassa turbina, ciascuno dei quali consegna le proprie pulsazioni alla girante in modo più ordinato. Il vantaggio è una turbina che entra in pressione prima e con più nettezza, senza il costo e la complessità di un secondo turbo.

Il principio affronta un problema tipico dei motori pluricilindrici: l'interferenza tra le pulsazioni di scarico. Quando ciascun cilindro si accende e la sua valvola di scarico si apre, invia un impulso di pressione nel collettore. In uno schema mono-scroll tradizionale, lo scarico di un cilindro che inizia la propria fase può scontrarsi con la pressione residua di un altro cilindro le cui valvole sono ancora in sovrapposizione, annullando in parte l'energia e disturbando il lavaggio dei cilindri. Una cassa twin-scroll raggruppa i cilindri in modo che quelli con eventi di scarico sfasati alimentino chiocciole diverse — su un tipico quattro cilindri, l'uno e il quattro in un canale, il due e il tre nell'altro — mantenendo le pulsazioni separate e conservandone l'energia.

Mantenendo questi impulsi puliti e distinti, una quota maggiore dell'energia cinetica e di pressione dello scarico raggiunge la turbina per metterla in rotazione, e i cilindri respirano più liberamente perché non lottano contro la contropressione dei vicini. L'effetto pratico per chi guida è un turbo lag ridotto e una risposta ai bassi regimi nettamente più vigorosa, con la sovralimentazione che sale prima nell'arco dei giri. Migliora inoltre l'efficienza della combustione ai bassi carichi e può sostenere una fasatura delle valvole più spinta, contribuendo sia alle prestazioni sia ai consumi.

Un pregio particolare dello schema twin-scroll è che fornisce una sovralimentazione ampia e disponibile da un solo turbo, relativamente semplice e robusto. Raggiunge gran parte della prontezza un tempo associata ai turbo più piccoli o agli schemi sequenziali, conservando un'architettura meccanica lineare, senza turbine aggiuntive, valvole complesse o elettronica di controllo. Questo lo rende interessante per i costruttori che cercano un buon equilibrio tra prontezza, potenza di picco e affidabilità a costo contenuto, ed è diventato comune sui motori benzina turbo di grande diffusione.

L'approccio comporta comunque alcuni vincoli. Richiede una cassa turbina sdoppiata appositamente progettata e un collettore di scarico studiato per tenere i due flussi separati fino alla turbina, il che complica ingombri e fusioni. Il suo vantaggio è massimo sui motori il cui numero di cilindri e ordine di accensione consentono una netta suddivisione in due, mentre ai regimi più alti il beneficio rispetto a un buon mono-scroll si assottiglia. Nella famiglia delle soluzioni di sovralimentazione, il twin-scroll si colloca come pragmatica via di mezzo tra il turbo singolo di base e i sistemi biturbo, sequenziali e a geometria variabile più elaborati.