Biturbo (twin-turbo)

Un motore biturbo usa due turbocompressori anziché uno per superare i compromessi insiti in ogni singola unità di sovralimentazione. Un turbo singolo va dimensionato come un compromesso: uno piccolo entra rapidamente in pressione ma si esaurisce agli alti regimi, mentre uno grande respira bene in alto ma è pigro nella risposta in basso. Adottare due turbo offre ai progettisti un secondo grado di libertà, che permette di ampliare l'arco di erogazione, aumentare la sovralimentazione totale o migliorare la respirazione in modi difficilmente ottenibili con una sola unità.

Le due disposizioni principali differiscono profondamente nello scopo. In un biturbo in parallelo, due turbo di pari dimensione lavorano contemporaneamente, ciascuno al servizio tipicamente di una bancata di cilindri su un motore a V. Poiché ogni turbo gestisce solo metà dello scarico e dell'aria del motore, le turbine sono più piccole e leggere di quanto servirebbe a un turbo singolo, perciò salgono di giri più in fretta e riducono il ritardo, fornendo comunque la portata d'aria richiesta da un motore di grande cilindrata. Questo rende lo schema parallelo naturale per architetture V6 e V8, dove le due bancate offrono comodamente flussi di scarico distinti.

Un biturbo sequenziale funziona in modo del tutto diverso, impiegando i due turbo a stadi lungo l'arco dei giri. Ai bassi regimi lavora un solo turbo piccolo, che fornisce sovralimentazione pronta e ritardo minimo. Man mano che i giri e il flusso di scarico aumentano, un sistema di controllo inserisce progressivamente il secondo turbo, spesso più grande, per mantenere una sovralimentazione robusta là dove l'unità piccola da sola sarebbe sopraffatta. Il risultato è una distribuzione di coppia ampia e continua dai bassi agli alti regimi, che di fatto unisce la prontezza di un turbo piccolo alla capacità in alto di uno grande, a costo però di notevole complessità di tubazioni e gestione.

Per chi guida, il fascino della sovralimentazione biturbo è una prestazione che pare insieme immediata e inarrestabile. I sistemi ben realizzati erogano una coppia vigorosa ai bassi regimi, eliminano gran parte del vuoto tipico delle vecchie auto mono-turbo e mantengono la potenza fino al limitatore. Per questo gli schemi biturbo sono comuni sui motori sportivi potenti, dalle berline sportive alle gran turismo fino alle supercar, dove uniscono potenze elevate a un'erogazione trattabile e sfruttabile.

Gli svantaggi sono costo, peso, calore e complessità. Due turbo, con i relativi collettori, intercooler, alimentazioni di olio e liquido di raffreddamento e valvole di controllo, aumentano la spesa e affollano un vano motore già caldo, mentre i sistemi sequenziali in particolare dipendono da una gestione sofisticata per passare da un turbo all'altro senza scalini avvertibili. Molti motori raggiungono obiettivi simili in modo più semplice con un singolo turbo twin-scroll o a geometria variabile, perciò gli schemi biturbo si scelgono quando la capacità assoluta giustifica la complessità. Con un intercooler adeguato e una buona manutenzione, restano un caposaldo della progettazione dei motori ad alte prestazioni.