Che cos’è la contropressione e perché meno ce n’è e meglio è?

Anche nel caso abbiate compreso perfettamente questa definizione o abbiate già degli elementi di dinamica dei fluidi (o di gas nel caso delle auto) o di ingegneria, il termine rimane comunque fuorviante e può facilmente esser frainteso.

Per avere un elemento in più nella comprensione della contropressione, è necessario conoscere – anche in maniera generica – come funziona la combustione e nello specifico la parte di scarico di una macchina.

In linea di massima affinché la combustione avvenga l’aria proveniente dall’esterno viene pompata all’interno del cilindro e una volta miscelata con la benzina, si accende con la scintilla generata dalla candela. Nella fase finale della combustione i gas di scarico fuoriescono dal cilindro per far posto all’aria pulita. Nel caso del motore turbo, come ad esempio con le 124 Spider, si aggiunge un passaggio in più. I gas di scarico infatti, prima di uscire totalmente dall’auto, fanno un passaggio in più e mettono in movimento la turbina, situata all’inizio del sistema di scappamento. Il movimento della turbina – o meglio delle sue giranti – genera una depressione e risucchia l’aria all’interno del motore. Maggiore sarà l’efficienza del sistema di scarico, e maggiore sarà la capacità teorica della turbina di aspirare nuova aria all’interno del motore.

Vi ricordate la definizione di contropressione? E’ una forza di opposizione misurata con il valore assoluto a valle dell’apertura (quindi dalla valvola di scarico in poi)*¹. Dunque ad una maggiore contropressione corrisponderà una maggior opposizione all’uscita del gas, che è invece fondamentale e deve avvenire rapidamente per consentire alla nuova aria di esser risucchiata all’interno del cilindro. Una minor contropressione, quindi una minore opposizione all’uscita dei gas di scarico, favorirà il ricambio di aria pulita all’interno del cilindro e, nel caso dei motori turbo, una maggior efficienza (teorica) della girante.

Quali sono le cause principali che contribuiscono alla contropressione all’interno di un motore a benzina, sia aspirato che turbo?

Il principale è la presenza di blocchi o tappi sullo scarico. Non solo il catalizzatore, come è noto, ma tutti gli elementi che potenzialmente possono rallentare la fuoriuscita dei gas contribuiscono ad una contropressione maggiore. Il silenziatore sul centrale ne è un esempio, se presente*2, ma anche un terminale di scarico molto tappato può contribuire al rallentamento dei gas di scarico.

Il secondo è la quantità di curve o ‘snodi’ dello scarico. Più uno scarico fa curve, maggiore sarà il rallentamento del gas e la difficoltà del sistema di smaltirlo.

Infine vale la pena di citare anche la grandezza della sezione del tubo di scarico. In termini generali minore è la sezione di un tubo, maggiore sarà la costrizione dei gas e la conseguente difficoltà di scarico. Questo porterebbe a pensare, ragionando in termini di contropressione, che a un maggior diametro / sezione del tubo di scarico equivalga automaticamente una maggior rapidità di espulsione dei gas. Non è così. Infatti, se  generalmente una sezione di alcuni millimetri più larga può favorire il flusso dei gas in uscita (soprattutto agli alti regimi), una sezione troppo larga produrrebbe un rallentamento soprattutto ai bassi regimi, con una conseguente perdita di potenza*³. In questo caso rientra il principio dello scavenging, che è proprio il fenomeno con cui spesso viene confusa la contropressione (e che sarà oggetto di un articolo a parte) e che ci porta a dibattere sui forum e gruppi di appassionati.

In conclusione, per contropressione si intende un fenomeno di resistenza alla fuoriuscita dei gas di scarico dal motore. Minore sarà la contropressione, maggiore l’efficienza del sistema di scarico e del motore, con un conseguente aumento della potenza. Nei motori turbo, la riduzione della contropressione gioca un ruolo fondamentale nell’aumento della potenza proprio perché il funzionamento della turbina si basa sui gas di scarico. Uno scarico con minori costrizioni possibili (ad esempio catalizzatore, silenziatore, snodi, curve e complessità della marmitta), diminuisce la contropressione e aumenta la potenza*⁴.