Compressore Volumetrico: Come Funziona, Tipi e Differenze col Turbo

Il compressore volumetrico è la risposta più onesta mai data alla domanda «come faccio ad avere più aria nel motore adesso, non fra due secondi». Mentre il turbo aspetta educatamente che i gas di scarico si degnino di far girare la turbina, il compressore prende la forza direttamente dall’albero motore e comincia a soffiare quando il motore è ancora praticamente addormentato. È rozzo, è assetato, ed è meraviglioso.

Se vieni dalla scuola turbo — e oggi vengono tutti dalla scuola turbo — questa guida ti spiega come funziona la sovralimentazione meccanica, quali tipi esistono, perché il rally ne ha fatto un’arma e perché, nonostante tutto, la maggior parte dei costruttori ha smesso di usarla. Poi, se vuoi, ne parliamo dal vivo con il casco in testa.

Indice

• Cos’è il compressore volumetrico
• Come funziona: aria, cinghia e nessuna attesa
• I tipi: Roots, a vite e centrifugo
• Compressore volumetrico o turbo: le differenze vere
• Twin-charged: quando si usano tutti e due
• Il compressore volumetrico nel rally
• Vantaggi e svantaggi, senza marketing
• Affidabilità e manutenzione
• Come si guida un’auto sovralimentata così
• Dove si impara davvero
• Domande frequenti

Cos’è il compressore volumetrico

Un compressore volumetrico è una pompa d’aria trascinata meccanicamente dal motore, di solito tramite una cinghia collegata alla puleggia dell’albero motore. Il suo lavoro è banale da spiegare e complicato da fare bene: spingere nei cilindri più aria di quanta il motore ne aspirerebbe da solo. Più aria significa più carburante bruciabile, e più carburante bruciato bene significa più coppia.

La parola «volumetrico» non è lì per fare scena. Indica che l’organo di pompaggio sposta un volume d’aria fisso a ogni giro: raddoppi i giri, raddoppi la portata. È il motivo per cui la sovralimentazione meccanica ha quella curva di coppia piatta e prevedibile che i turbisti guardano con invidia mal dissimulata.

In inglese lo chiamano supercharger, e nei documenti tecnici italiani lo trovi anche come «sovralimentazione meccanica». Sono la stessa cosa. Chi ti dice il contrario sta cercando di venderti qualcosa.

Come funziona: aria, cinghia e nessuna attesa

Il principio è meccanico fino all’osso. L’albero motore gira, la cinghia trascina la puleggia del compressore, i rotori interni girano e spingono aria verso il collettore di aspirazione. Non c’è alcuna intermediazione: se il motore gira, il compressore sta già lavorando. Da qui la caratteristica che tutti gli appassionati citano per prima, ovvero l’assenza totale di ritardo nella risposta.

Comprimendo l’aria, però, la si scalda. Aria calda significa aria meno densa e maggiore rischio di detonazione, quindi quasi tutti gli impianti seri montano un intercooler — ad aria o ad acqua — tra compressore e collettore. Inoltre la pressione va limitata: una valvola di by-pass ricircola l’aria in eccesso quando il pedale è chiuso, evitando che il sistema pompi a vuoto contro una farfalla chiusa.

Il conto da pagare arriva puntuale e si chiama perdita parassita. Per far girare il compressore, il motore consuma potenza propria: a seconda dell’impianto si parla facilmente di diverse decine di cavalli sottratti. Il supercharger, insomma, ti restituisce con gli interessi quello che ti ha prestato, ma il prestito lo devi accendere per forza.

I tipi: Roots, a vite e centrifugo

Roots

È il più antico e il più riconoscibile: due rotori a lobi che si ingranano e spostano l’aria dal lato aspirazione al lato mandata. Tecnicamente non comprime l’aria al proprio interno, la trasferisce: la compressione avviene a valle, nel collettore. Semplice, robusto, con una risposta immediata ai bassi regimi e un rendimento che cala salendo di giri. È il tipo di supercharger dei V8 americani e delle dragster da film.

A vite (Lysholm o twin-screw)

Due rotori elicoidali che si avvitano l’uno nell’altro e riducono progressivamente il volume: qui la compressione avviene dentro al compressore. Rendimento migliore del Roots, aria meno calda, costo e complessità di costruzione più alti. Quando un costruttore vuole prestazioni serie con la sovralimentazione meccanica, di solito sceglie questa strada.

Centrifugo

È di fatto la girante di un turbo mossa da una cinghia invece che dai gas di scarico. Portata e pressione crescono con il quadrato della velocità di rotazione, quindi ai bassi regimi spinge poco e in alto spinge molto: la curva assomiglia più a quella di un turbocompressore, pur senza il ritardo di risposta. Compatto, leggero, molto amato nell’aftermarket.

Compressore volumetrico o turbo: le differenze vere

La differenza fondamentale sta in chi paga il conto energetico. Il turbo recupera energia dai gas di scarico, che altrimenti se ne andrebbero nell’aria a scaldare il cielo; la sovralimentazione meccanica se la prende dall’albero motore, cioè da te. Di conseguenza il turbo è termodinamicamente più efficiente, mentre la sovralimentazione meccanica è più immediata.

Aspetto	Compressore volumetrico	Turbocompressore
Azionamento	Cinghia dall’albero motore	Gas di scarico
Ritardo di risposta	Praticamente nullo	Presente (turbo lag)
Coppia ai bassi	Immediata e piena	Cresce con i giri
Efficienza / consumi	Peggiore (assorbe potenza)	Migliore
Potenza specifica massima	Più contenuta	Più alta
Complessità impianto	Bassa, tutto a vista	Alta (scarico, lubrificazione)

Tradotto per chi guida: con un compressore volumetrico il motore risponde al gas come risponderebbe un aspirato molto più grande, in modo lineare e leggibile. Con un turbo hai una spinta che arriva dopo e arriva più forte. Se vuoi capire l’altra metà del cielo, abbiamo scritto una guida dedicata su come funziona il motore turbo, il turbo lag e l’antilag.

C’è poi la questione del suono, che nessun ingegnere metterà mai in una tabella ma che conta. Il turbo fischia e sibila; questo tipo di sovralimentazione canta, con quel ronzio metallico sovrapposto al motore che i fanatici del Gruppo B riconoscono a occhi chiusi.

Twin-charged: quando si usano tutti e due

Se la sovralimentazione meccanica è forte in basso e il turbo è forte in alto, l’idea ovvia è metterli insieme. Si chiama twin-charging, ed è una di quelle soluzioni che sulla carta sono geniali e in officina sono un incubo.

Il caso più celebre resta la Lancia Delta S4 del progetto SE038: compressore volumetrico ai bassi regimi, turbocompressore in alto, con un sistema di valvole a gestire il passaggio di consegne. Il risultato era una spinta continua da poco sopra il minimo fino alla zona rossa, in un’epoca in cui i turbo puri erano interruttori on-off travestiti da motori.

Nel mondo di serie l’esempio più diffuso è stato il 1.4 TSI twincharger del gruppo Volkswagen, che usava lo stesso principio su scala civile. Oggi la strada è un’altra: i turbo a geometria variabile, i sistemi elettrici a 48 volt e i compressori elettrici hanno reso quasi superflua la complicazione meccanica.

Il compressore volumetrico nel rally

Nel rally la sovralimentazione meccanica ha avuto una stagione breve e gloriosa. La Lancia 037 montava un quattro cilindri sovralimentato con compressore volumetrico Abarth «Volumex» e, nel 1983, portò a casa il titolo costruttori del Mondiale Rally: l’ultima vettura a due ruote motrici a riuscirci.

Il motivo di quella scelta è tutto nella natura dello sterrato. Su fondo scivoloso conta la leggibilità dell’erogazione, non il picco di potenza sul depliant. Un motore che risponde al millimetro di gas ti permette di gestire l’assetto della vettura con l’acceleratore; un turbo dell’epoca, con il suo ritardo brutale, ti mandava in testacoda mentre stavi ancora decidendo cosa fare.

Poi è arrivata la trazione integrale, poi i turbo sono diventati civili, e la sovralimentazione meccanica è uscita di scena dalle competizioni. Se ti interessa capire come si è evoluto il regolamento tecnico da allora, trovi tutto nella nostra guida alle classi e categorie delle auto da rally.

Vantaggi e svantaggi, senza marketing

A favore. Risposta immediata al gas, coppia disponibile dal basso, curva di erogazione lineare e prevedibile, impianto semplice da installare e da diagnosticare, nessuna necessità di gestire temperature estreme allo scarico.

Contro. Assorbe potenza dal motore, quindi peggiora i consumi; scalda molto l’aria di aspirazione se non è ben intercoolato; rende più difficile raggiungere potenze specifiche altissime; aggiunge peso e ingombro nel vano motore; a giri elevati il rendimento cala proprio quando servirebbe.

Il verdetto onesto è che questa tecnologia è una soluzione di carattere, non di efficienza. In un’epoca in cui ogni grammo di CO2 finisce in un foglio Excel a Bruxelles, il carattere ha smesso di essere un argomento vendibile. Peccato.

Affidabilità e manutenzione

La buona notizia è che un impianto ben progettato è un componente longevo: gira a temperature moderate, non ha cuscinetti che vivono immersi nei gas di scarico incandescenti e non teme lo spegnimento immediato dopo un tratto tirato, che invece a un turbo non fa mai piacere.

Le cose da tenere d’occhio sono poche e prevedibili. La cinghia di trascinamento e il suo tenditore, che lavorano sotto carico e vanno controllati agli intervalli previsti. I cuscinetti della puleggia, che quando iniziano a fischiare lo dicono chiaramente. L’olio interno degli impianti che ne prevedono uno separato. E l’intercooler, che se si sporca o perde fa scendere le prestazioni in modo silenzioso e subdolo.

Un consiglio banale e ignorato da tutti: dopo una sessione tirata, prima di spegnere lascia respirare il motore qualche decina di secondi al minimo. Vale per il turbo e non fa male neanche qui.

Come si guida un’auto sovralimentata così

Qui casca l’asino, perché avere coppia immediata sotto il piede destro non è automaticamente un vantaggio: è una responsabilità. Con la sovralimentazione meccanica non esiste il mezzo secondo di grazia che il turbo ti concede prima di scaricare tutto a terra. Apri il gas, e la coppia arriva. Adesso.

Le regole pratiche sono tre. Primo: il gas si apre in modo progressivo, dosandolo con la caviglia e non con tutta la gamba, soprattutto in uscita di curva quando le gomme hanno già il loro daffare con la forza laterale. Secondo: la marcia giusta è quella che ti tiene nella zona di coppia, non nella zona di rumore. Terzo: essendo l’erogazione lineare, puoi usare l’acceleratore come strumento di regolazione della traiettoria, esattamente come si fa nelle scuole di guida serie.

Questo, tra l’altro, è il motivo per cui i motori sovralimentati per via meccanica sono ottimi per imparare: ti restituiscono un feedback pulito su quello che stai chiedendo alle gomme. Se vuoi approfondire come si gestisce la partenza da fermo con la tecnologia moderna, abbiamo un pezzo dedicato al launch control, mentre sulla gestione delle marce trovi la guida al cambio sequenziale da rally.

Dove si impara davvero

Puoi leggere trenta articoli sul compressore volumetrico e restare esattamente dove sei. Capire la sovralimentazione con la testa è utile; capirla con il piede destro, su un fondo che perde aderenza, è un’altra cosa. Rally Factor è Centro Tecnico Federale ACI Sport, centro di formazione riconosciuto dalla federazione: affianchiamo gli allievi anche per licenze, abilitazioni e passaggi di licenza, non solo per i giri di pista.

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Domande frequenti sul compressore volumetrico

Qual è la differenza tra compressore volumetrico e turbo?

Il compressore volumetrico è trascinato meccanicamente dall’albero motore tramite una cinghia, quindi risponde subito ma sottrae potenza al motore. Il turbo è mosso dai gas di scarico: è più efficiente nei consumi, ma introduce un ritardo di risposta chiamato turbo lag.

Il compressore volumetrico fa consumare di più?

Sì. Poiché assorbe potenza dall’albero motore per funzionare, la sovralimentazione meccanica peggiora il rendimento complessivo rispetto a un turbo di pari potenza. È il principale motivo per cui i costruttori l’hanno progressivamente abbandonata.

Quali tipi di compressore volumetrico esistono?

Tre famiglie principali: Roots, con due rotori a lobi e compressione esterna; a vite o twin-screw, con rotori elicoidali e compressione interna, più efficiente; centrifugo, simile a una girante di turbo ma azionata a cinghia, con spinta crescente ai regimi alti.

Il compressore volumetrico ha il turbo lag?

No. Essendo collegato meccanicamente al motore, inizia a lavorare non appena l’albero motore gira: la risposta al gas è immediata a qualsiasi regime, ed è esattamente il pregio che l’ha reso famoso nelle competizioni degli anni Ottanta.

Quali auto da rally usavano il compressore volumetrico?

L’esempio simbolo è la Lancia 037, con motore sovralimentato da compressore volumetrico Abarth Volumex, campione costruttori nel Mondiale Rally 1983. La Lancia Delta S4 usava invece una soluzione twin-charged, con compressore volumetrico ai bassi regimi e turbo ai regimi alti.

Si può montare un compressore volumetrico su un’auto aspirata?

Tecnicamente sì, con kit dedicati che comprendono supporto, puleggia, intercooler e rimappatura della centralina. Ma servono verifiche su rapporto di compressione, frizione, raffreddamento e omologazione: è un intervento da officina specializzata, non da pomeriggio in garage.

Esiste ancora il compressore volumetrico sulle auto nuove?

Sopravvive su alcuni grossi motori sportivi ad alta cilindrata, mentre sulle vetture di grande serie è stato sostituito da turbo a geometria variabile e da compressori elettrici alimentati da impianti a 48 volt, che offrono risposta immediata senza il costo energetico della cinghia.