Il compressore volumetrico viene utilizzato per la sovralimentazione di motori alternativi endotermici. L'azionamento avviene attraverso un collegamento meccanico al motore (o altro dispositivo, come un motore elettrico) del quale il compressore sfrutta la potenza per comprimere l'aria che viene poi inviata ai cilindri.
Dopo una fase di minore diffusione, dovuta alla crescente affermazione del turbocompressore, il compressore volumetrico continuò a essere impiegato su alcune automobili di serie e ad alte prostazioni. Tra gli esempi più noti figurano i modelli Mercedes-Benz commercializzati con la denominazione Kompressor e alcune vetture sportive, come la Lotus Elise 240R. Negli anni successivi il turbocompressore tornò comunque a prevalere nella maggior parte delle applicazioni automobilistiche.
Oggi il compressore volumetrico è usato primariamente nei motori alimentati a benzina per lo più per evitare i problemi legati alle elevate temperature dei gas di scarico e per essere più facilmente abbinato ad alimentazioni a GPL o a metano che, per le loro caratteristiche chimiche, aumentano ancora di più la temperatura dei gas di scarico, avvicinandosi ai 1000 °C, temperatura difficilmente sopportabile dai materiali metallici di uso corrente nei motori di serie. Nei motori a gasolio, invece, l'uso delle turbine a geometria variabile elimina del tutto gli svantaggi del compressore volumetrico abbinando la coppia ai bassi regimi alla potenza elevata.
Le peculiarità di questo tipo di sovralimentazione principalmente sono due:
L'efficienza di questo sistema peggiora con l'azionamento diretto con il motore termico al salire del numero di giri, in maniera qualitativamente contraria a quanto avviene nella sovralimentazione tramite turbocompressore, mentre nell'azionamento con motore elettrico indipendente non solo non si ha questo inconveniente, ma si riesce a variare la sua azione, migliorando ulteriormente il comportamento e riducendone ulteriormente l'assorbimento d'energia.
Questo sistema permette:
Questo sistema ha come contro:
In commercio esistono vari tipi di compressori volumetrici:
Costituito da due o tre lobi che comprimono l'aria in aspirazione. Il compressore viene azionato dall'albero motore attraverso una cinghia, a cui è direttamente connesso tramite un rapporto demoltiplicato.
Il volumex è un compressore volumetrico brevettato dall'Abarth e variante dei compressori a lobi ed usato sia su automobili di serie che in quelle da competizione. Nel motore della Lancia Delta S4, accoppiato con un turbocompressore KKK era capace di fornire ad un motore di appena 1750 cm³ una potenza di 370 kW/500 CV. Il Volumex era già stato usato sulla Lancia Rally 037
Il gruppo è costituito da un involucro di alluminio, in cui i due rotori a due lobi sono supportati da cuscinetti alle estremità e azionati tra loro da ingranaggi e collegati al motore tramite la puleggia. Gli ingranaggi e i cuscinetti sul lato puleggia sono lubrificati da un serbatoio di olio, mentre i cuscinetti all'estremità opposta sono lubrificati esclusivamente con grasso.
Si tratta di un'evoluzione dei compressori a lobi, dove il flusso d'aria viene progressivamente e continuamente spinto verso il motore, grazie all'inclinazione dei lobi i quali non sono più piatti o poco avvitati, ma molto avvitati tra loro, in modo del tutto analogo alla filettatura di una vite, che invece di far scorrere l'aria tra i lobi, la fa scorrere lungo di essi.
Dei compressori volumetrici a palette i più famosi sono gli Zoller ed i Centric e si basa su una girante disposta eccentricamente su di un cilindro, la girante è munita di palette, che sigillano le diverse parti del cilindro, questo permette alla girante di spingere l'aria da un lato all'altro del compressore.
In passato venne prodotto anche un compressore a palette Judson, le quali erano azionate centrifugamente dal rotore e per tale motivo richiedeva di una lubrificazione a perdere, di cui venne realizzata anche una versione azionata tramite un motore elettrico.
Questa soluzione non è nuova; venne applicata con successo la prima volta dalla Lancia sulla Delta S4 ed è ora stato recentemente riproposta dal gruppo Volkswagen.
Il gruppo Volkswagen ha presentato un motore benzina (1.4 TSI da 100 kW/140 CV e 136 kW/185 CV) con entrambi i sistemi di sovralimentazione: turbocompressore e compressore volumetrico.
Il compressore è collegato all'albero motore solo nei regimi bassi, già a 1000 giri/min in modo da garantire una coppia degna di un buon 2000 cm³; poi, superando un certo numero di giri motore, interviene la turbina con un elevato A/R che garantisce potenze elevate.
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