.:: MOTORE: TESTA CILINDRI A FLUSSI INVERTITI ::.


.:: Sezione trasversale della testa cilindri TRIFLUX ::.

Per quanto riguarda il motore è stata aperta una strada nuova con l'impiego di una inedita testa cilindri a 16 valvole, la quale, abbinata alla sovralimentazione, presenta caratteristiche superiori a quella dei motori dotati di quattro valvole per cilindro noti fino ad ora ed alimentati con turbocompressore.
Continua così, anche nel campo dei motori, quella evoluzione che ha visto la Fiat all'avanguardia in fatto di sovralimentazione, con una tradizione che risale al periodo aureo dello sport automobilistico, allorchè nel 1923 Vittorio Jano applicò per la prima volta con successo il compressore volumetrico ad una vettura da competizione.

.:: "TRIFLUX" : da 2+2 a 2x2 VALVOLE PER CILINDRO ::.

E' noto che la soluzione delle quattro valvole per cilindro, unita al particolare disegno "a tetto" della camera a scoppio con candela al centro consente di ottenere :

  • Maggiori potenze per unità di cilindrata ;
  • Utilizzazione ottimale dell'energia del carburante ;
  • Basso consumo specifico.


  • Nella configurazione tipica le quattro valvole sono disposte su due file, da un lato le valvole di aspirazione, dall'altro quelle di scarico, con il collettore di aspirazione su un lato della testa e quello di scarico sul lato opposto.
    Con questa disposizione, adottata anche per i motorisovralimentati, è disagevole applicare più di un turbocompressore sul lato della testa corispondente agli scarichi.
    In effetti l'utilizzazione di due compressori più piccoli invece di uno grande si dimostra molto favorevole quando si voglia ottenere un minimo ritardo nella risposta (detto Turbo-Lag); ma finora non esistevano esempi di motori con cilindri in linea e più di un turbocompressore.
    Allo scopo di ottenere i vantaggi teoricamente possibili, i tecnici dell'Abarth hanno realizzato una nuova testa, con diversa posizione delle valvole, che meglio si presta alla sovralimentazione mediante due turbogruppi.
    Nella nuova disposizione le quattro valvole di ciascun cilindro sono collocate secondo uno schema incrociato, di modo che su ciascun lato della testa le valvole di aspirazione sono aternate da quelle di scarico.
    Vi sono quindi due collettori di scarico, sui due lati del motore, mentre quelli di aspirazione, centrali, possono essere lasciatiindipendenti oppure uniti da uno solo.
    Tale soluzione, è stata battezzata F.I.D., cioè Flusso invertito doppio, e regolarmente brevettata dalla Fiat Auto.
    Tra le molte soluzioni possibili ,tutte coperte da brevetto, è stata sceltaper la realizzazione pratica quella in cui i due tubi di aspirazione di ogni cilindro si congiungono a poca distanza dalle valvole, lasciando solo lo spazio per la candela.
    Essendo i tre flussi di gas (due laterali per gli scarichi ed uno centrale per l'aspirazione) questa particolare testa denominata TRIFLUX, ed anche il nome è stato depositato dalla Fiat.
    Le valvole sono azionate da due assi a camme, diversi da quelli per i motori a quattro valvole fin qui conosciuti, in quanto ciascun asse a camme aziona una valvola di aspirazione ed una di scarico per ogni cilindro.

    .:: I VANTAGGI DEL MOTORE "TRIFLUX" ::.

    Rispetto ad una testa a quattro valvole convenzionale, la testa TRIFLUX presenta notevoli vantaggi, che vanno ben oltre la possibilità di applicare razionalmente due turbocompressori.


    .:: Testa TRIFLUX a flusso invertito doppio ::.


    Infatti in una testa normale si ha una "zona calda" sul lato dello scarico ed una "zona fredda" sul lato dell'aspirazione, il che comporta dilatzioni e quondi tensioni diverse nelle varie parti della testa stessa; inoltre la maggior quantità di calore da smaltire in corrispondenza della zona calda complica il problema del raffreddamento ed accresce i problemi connessi alla sensibilità del motore alla detonazione.
    Tutti questi problemi vengono eliminati con la testa TRIFLUX.
    L'alternarsi delle valvole di aspirazione e ascarico assicura :

  • Migliore distribuzione del calore nella testa ;
  • Efficace raffreddamento a flusso diagonale ;


  • Il liquido di raffreddamento viene immesso nel basamento in corrispondenza dei quattro cilindri ed esce dai quattro condotti della testa, uno per ogni camera di combustione.
    Naturalmente i vantaggi più evidenti sono quelli relativi al sistema di alimentazione e scarico del motore :

  • Tubazioni di scarico dal motore ai due turbocompressori perfettamente simmetriche.
  • Una sola valvola wastegate centrale può essere collegata semplicemente ai due collettori di scarico.
  • In caso di impiego dei nuovi turbocompressori a geometri variabile la wastegate potrà essere eliminata del tutto.
  • L'aria in uscita dai compressori viene immessa nel (o nei) radiatori o intercooler per il suo raffreddamento e da qui inviata al collettore di aspirazione da cui passa ai singoli condotti tramite le farfalle o ghigliottine di regolazione collegate al pedale dell'acceleratore.
  • Tutto l'impianto di aspirazione-scarico può essere progettato con notevole libertà per il maggiore spazio a disposizione sui due lati del motore; grazie a ciò vengono ridotte le perdite di carico ed evitare eventuali risonanze moleste.
  • Possibilità di sovralimentazione modulare. Il concetto è quello di far affluire tutta la portata dei gas di scarico ad un solo turbocompressore ai bassi regimi ed invece di sdoppiarla sui due turbocompressori ai regimi elevati. In tal modo si avrà un tempo di risposta molto ridotto (entrando in funzione un piccolo turbocompressore a bassa inerzia), senza penalizzare la potenza massima (quando saranno in funzione entrambi i turbocompressori).
    La testa TRIFLUX si presta molto bene a questo funzionamento grazie all'adozione di due valvole opportunamente comandate.



  • .:: Il sistema di sovralimentazione con 2 turbocompressori e 2 intercooler, abbinato alla testa TRIFLUX ::.


    Come è illustrato nella sucessiva immagine, se a basso regime la valvola a valle della turbina di sinistra è chiusa, tutta quanta la portata dei gas di scarico confluirà alla turbina di destra, portandola rapidamente a regimi elevati e quindi nelle condizioni di produrre elevate pressioni di sovralimentazione; in tali condizioni la valvola wastegate posta sulla mandata del compressore dovrà essere chiusa.
    A regimi e pressioni di sovralimentazione più elevati le due valvole si apriranno progressivamente portando così a funzionare anche il secondo turbocompressore e permettendo al motore di raggiungere elevate potenze.
    Rissumendo, questo sistema, assicura valori di coppia elevati ai bssi regimi e turbo-lag ridotto senza penalizzare la potenza massima.


    Schema della sovralimentazione modulare

    1 - Valvola regolatrice portata compressore di sinistra
    2 - Valvola regolatrice portata turbina di sinistra
    3 - Valvola wastegate turbina di sinistra
    4 - Turbocompressore di sinistra
    5 - Turbocompressore di destra
    3 - Valvola wastegate turbina di destra

    .:: APPLICAZIONI ::.

    Le applicazioni di questa nuova testa riguardano tanto le vetture da competizione che quelle di serie con elevate prestazioni.
    Nel primo caso si possono sfruttare a fondo i vantaggi ottenibili per la riduzione del peso del motore e del consumo, limitando il numero dei cilindri ad un massimo di 4-5 in linea potendo utilizzare due turbocompressori per i motivi citati.
    Nel secondo caso si può pensare a sostituire un motore a 6-8 cilindri aspirato con uno a 4-5 cilindri sovralimentato.
    Valgono inoltre i vantaggi già citati del miglior raffreddamento e migliore efficienza volumetrica della testa a quattro valvole.

    .:: BREVETTO ::.


    .:: Il brevetto del motore triflux, depositato in data 05 dicembre 1986 a nome di FIAT AUTO S.p.A. ::.


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