Valvola wastegate, per dare la giusta pressione a ogni pilota

Navigando sul web non è difficile imbattersi nei video di qualche sprovveduto che, testando la propria automobile al banco prova potenza, assiste impotente all’esplosione del motore. In molti casi, questo è l’effetto del malfunzionamento – o dell’assenza – di una valvola wastegate. Oggi parleremo proprio di questa valvola, del suo funzionamento e di quanto la sua manutenzione possa essere importante per il perfetto funzionamento delle automobili che ne sono provviste. Iniziamo con scoprire che cos’è la valvola wastegate.

Valvola wastegate: alla scoperta della valvola di by-pass

La valvola wastegate, spesso anche detta valvola pneumatica di by-pass, è una valvola molto comune a bordo delle automobili dotate di propulsore turbocompresso. La wastegate, come vedremo, è infatti il dispositivo attraverso cui si controlla la sovralimentazione, evitando in tal modo che questa possa danneggiare gli elementi del motore stesso a causa dell’eccesso di pressione oppure il turbocompressore per via di una velocità di rotazione troppo elevate. Del resto, il suo nome è esplicativo: dall’inglese, waste ossia rifiuto e gate ossia cancello. In pratica, questa valvola apre una cancelletto ogni qualvolta la pressione degli scarichi supera un valore predefinito. Il principio di funzionamento, e di conseguenza la posizione, è pertanto opposta rispetto alla valvola pop-off.

Il principio di funzionamento della valvola wastegate

Il principio di funzionamento della valvola wastegate è elementare ed efficace. Come detto, questo genere di dispositivo trova posto sui motori dotati di turbina e, specificatamente, di turbina a geometria fissa. In particolare, la wastegate trova posizione dal lato del collettore di scarico, sul lato caldo della turbina. Non appena la pressione dei gas di scarico raggiunge il valore predefinito, il cancelletto (gate) della valvola si apre e i gas di scarico (waste) possono fuoriuscire verso il sistema di scarico, senza andare a impattare sulla girante della turbina. Questo consente di ottenere diversi vantaggi. Il primo, come già detto, è legato alla sicurezza dei vari componenti della turbina stessa, che non raggiunge regimi di rotazione critici, e del motore. Il secondo vantaggio, invece, riguarda l’efficacia di funzionamento della turbina stessa: in tal modo, infatti, è possibile farla funzionare a regimi prestabiliti, un po’ come avviene con le turbine a geometria variabile.

Tecnicamente, sui modelli più datati, il funzionamento avviene tramite una connessione fra collettori di aspirazione e valvola wastegate stessa. L’aria che arriva dai collettori, nel momento in cui arriva a un certo valore di pressione, vince la resistenza di una molla calibrata consentendo l’apertura del cancelletto. È evidente che se il cancelletto rimanesse chiuso, la turbina potrebbe raggiungere regimi di rotazione, e quindi di sovralimentazione, superiori. Questo è il principio su cui si basa la funzione overboost di cui sono dotate alcune automobili: un sistema, elettrico o elettronico, consente di ritardare l’entrata in funzione della wastegate. In questo modo, anche se per pochi istanti, il motore può beneficiare di una sovralimentazione maggiore e, quindi, di una potenza più elevata.

Tipologie di valvole wastegate: facciamo chiarezza

La valvola wastegate può essere di differenti tipologie. Innanzitutto, esse si differenziano a seconda di dove sono posizionate. Come detto, esse sono disposte dopo i collettori di scarico del motore. Allo stesso tempo, però, la wastegate può essere sia interna al compressore, soluzione fra le più comuni fra le automobili con turbocompressori, che esterna, nel qual caso la valvola è in grado di garantire performance migliori e, per questo, viene spesso montata sulle sportive. Un’altra differenza è legata alla modalità di azione: come detto, l’azionamento più comune è quello pneumatico. Più recentemente, però, sono state introdotte anche valvole wastegate che sono controllate elettronicamente dalla centralina del motore. Una terza differenza, invece, riguarda la tipologia di valvola, che può essere: a sportello, che prevede l’incernieramento al centro e ruota al raggiungimento del valore di pressione predeterminato, a clapet oppure a fungo. Queste ultime, in particolare, sono quelle che assicurano maggiori performance e, non a caso, vengono scelte dalle case costruttrici di automobili sportive, come Porsche.

La manutenzione della valvola wastegate

Per quanto abbiamo visto finora, la valvola wastegate svolge un ruolo fondamentale per il funzionamento del motore. Qualora questa dovesse smettere di funzionare, oppure ritardasse la sua entrata in funzione, potremmo assistere a improvvise e vistose perdite di potenza, nella migliore delle ipotesi, o a fragorose e pericolose esplosioni, qualora la richiesta di potenza durasse troppo nel tempo. In un caso o nell’altro, comunque, è necessario intervenire immediatamente sulla valvola, provvedendo alla sua sostituzione laddove possibile.

Naturalmente, questo riguarda anche per Porsche e per tutte i suo modelli dotati di turbocompressore: dalla Porsche 911 Turbo alla Porsche 930 Turbo, passando per la 964 Turbo e via dicendo. Come sempre, in questi casi, prevenire è meglio che curare: se avete dubbi, rivolgetevi a un esperto, che vi consiglierà sicuramente la strada migliore per preservare al meglio il vostro gioiello della casa di Stoccarda.