Mauro Giacometti
MOTORE 3 CILINDRI IMPIANTATO A 49 GRADI DI INCLINAZIONE
Il downsizing apre nuove piste di architettura veicolo. Renault si lancia in una configurazione inedita di motore inclinato a 49°. Si tratta di un benzina 3 cilindri 90 cv turbocompresso.
COME FUNZIONA?
L’innovazione consiste nel modificare l’inclinazione del propulsore Energy TCe 90, per poterlo impiantare in un’architettura ristretta del veicolo. L’inclinazione necessaria per entrare nell’architettura del veicolo implica una modifica del 50% circa dei componenti.
Il motore è equipaggiato con un «waste-gate» elettrico (valvola di regolazione dei gas di scarico ammessi in turbina), che consente di pilotare con precisione le riduzioni di CO2 ed il piacere di guida. Esso beneficia di tutte le innovazioni destinate a ridurre gli attriti: pompa dell’olio a cilindrata variabile, trattamento di superficie per la riduzione dell’attrito, in particolare per le punterie e i pistoni.
Questa innovazione consente di ridurre l’ingombro del gruppo motore, aprendo la strada a nuovi tipi di architettura veicolo.
DOPPIA SOVRALIMENTAZIONE
La gestione ottimale della coppia a tutti i livelli di sollecitazione
COME FUNZIONA?
Il principio della doppia sovralimentazione consente di avanzare ulteriormente nel downsizing dei motori termici. L’obiettivo è esaltare il piacere di guida, tenendo contestualmente sotto controllo i consumi di carburante e le emissioni di CO2 del veicolo.
Presentato su un motore Diesel ad alte prestazioni, il sistema comprende due turbo compressori montati in serie, che consentono di ottimizzare la risposta del motore a qualunque regime:
– Un primo turbo a bassissima inerzia, per ottenere una coppia elevata (superiore a 220 Nm/litro di cilindrata), disponibile fin dai bassi regimi, che assicura la massima reattività nelle fasi di partenza e di ripresa.
– Un secondo turbo, di dimensioni maggiori, che subentra e si associa al primo, per ottenere una potenza elevata (100 cv/litro di cilindrata) con forte carico fin dai regimi medi.
Questo sistema “twin-turbo” consente così di conciliare coppia a bassi regimi e potenza elevata (riserva di potenza) su un motore Diesel, con un beneficio immediato in termini di piacere di guida. Il motore funziona nei regimi di rendimento ottimale, con consumi ed emissioni di CO2 che si rivelano molto contenuti rispetto al piacere di guida assicurato.
PISTONI IN ACCIAIO CON GEOMETRIA ISPIRATA ALLA F1
Ridurre gli attriti
COME FUNZIONA?
Per definizione, l’acciaio è un materiale che si dilata meno dell’alluminio ad alta temperatura: i pistoni in acciaio si dilatano quindi meno di quelli in alluminio, permettendo di mantenere più a lungo invariati i giochi tra pistoni e canne del carter cilindri ad alta temperatura, con una conseguente diminuzione degli attriti. Ne risulta un miglioramento del rendimento della combustione, con riduzioni di emissioni di CO2 stimate intorno al 3% nel classico ciclo di omologazione NEDC.
L’acciaio è più pesante ma anche più rigido: questa maggiore rigidità consente di svuotare il pistone nella parte superiore, accorciando così il mantello del pistone perché l’insieme conservi la stessa massa totale rispetto all’alluminio. Un principio progettuale che si ispira a quello della F1. È così che la R&D capitalizza la competenza di motorista di Renault in F1, ricompensata da 12 titoli di campione del mondo dei costruttori, per migliorare le motorizzazioni di serie.
RIDURRE IL PESO DELL’AUTO
Portellone in vetro di grandi dimensioni montato su una struttura metallica leggera.
La riduzione della massa rappresenta una sfida essenziale per l’efficienza energetica di un veicolo. Il peso è il primo indicatore di CO2 su un’automobile. Il rapporto tra le emissioni di CO2 di un veicolo e la sua massa è di 1:10.000. In altre parole: la riduzione di 10 kg di peso da un veicolo consente di ridurre di 1 g le emissioni di CO2 in fase di utilizzo.
Alla luce di tali elementi, Renault sviluppa nuove metodologie di progettazione e industrializzazione, tese ad un obiettivo cruciale: ridurre drasticamente la massa del veicolo.
COME FUNZIONA?
Rispetto ad un portellone classico, dove il vetro è incollato su un portellone metallico (rivestimento interno + pelle: lamiera di struttura + lamierato sottile di superficie della carrozzeria), la lastra di vetro di grandi dimensioni viene incollata su una struttura metallica leggera. La sfida per questa innovazione, che utilizza per la prima volta un portellone di dimensioni così importanti, consisteva nell’integrazione delle diverse funzioni (cablaggio, chiusure, logo, fissaggio dello spoiler). Il guadagno di massa rispetto ad un portellone tradizionale è di 2,5 kg.
