Mauro Giacometti
Potenza e coppia elevate, consumi ed emissioni ridotti, il tutto accompagnato da una fluidità acustica al vertice della classe: il turbodiesel Opel 2.0 di nuova generazione si posiziona al vertice della categoria per tutti i parametri principali.
Questo motore all’avanguardia debutta su Insignia e Zafira Tourer al “Mondial de l’Automobile 2014” di Parigi (4 – 19 ottobre) e rappresenta un altro passo fondamentale nel rinnovo della gamma di motorizzazioni Opel.
Con ben 125 kW/170 CV e una notevole coppia massima di 400 Nm, questo motore sostituirà l’attuale 2.0 CDTI da 120 kW/ 163 CV al vertice della gamma diesel Opel. Il motore è molto efficiente e a norma Euro 6, eroga quasi il 5% di potenza in più e il 14% di coppia in più, riducendo contemporaneamente consumi ed emissioni di CO2. Ed è altrettanto importante sottolineare la chiara impressione di silenziosità e fluidità di questo motore, ottenuta grazie agli interventi di ‘ingegneria acustica’ dei tecnici Opel per ridurre al minimo rumore e vibrazioni.
Disponibile a partire dal prossimo anno, il nuovo 2.0 CDTI è il primo di una nuova famiglia di motori diesel di grossa cilindrata sviluppati internamente da un team globale di ingegneri di Torino e Rüsselsheim, con il supporto dei tecnici nordamericani. Sarà prodotto presso lo stabilimento Opel di Kaiserslautern in Germania.
Aumenta la potenza specifica: scendono i consumi e il rumore
Produrre la massima energia meccanica consumando la minor quantità possibile di carburante è fondamentale per raggiungere ottimi risultati in termini di potenza e consumi, e grazie all’eccezionale potenza specifica di 85 CV per litro – la stessa del motore 1.6 CDTI Opel di nuova generazione – questo propulsore è molto divertente da guidare e non pesa troppo sulle tasche dei consumatoci. L’eccellente coppia pari a 400 Nm è disponibile da 1750 a 2500 giri, e la potenza massima di 125 kW/170 CV si raggiunge a soli 3750 giri.
Fondamentali per le prestazioni di questo motore sono la camera di combustione dal nuovo disegno, gli attacchi di aspirazione dal profilo rinnovato e il nuovo sistema di iniezione in grado di operare con pressioni fino a 2000 bar e di produrre fino a 10 iniezioni per ciclo, ottenendo così potenza elevata, una migliore atomizzazione del carburante e una maggiore silenziosità. La camera di combustione è stata definita attraverso più di 80
simulazioni al computer, prima di scegliere le cinque migliori per lo sviluppo del componente.
La turbina a geometria variabile (VGT) è dotata di attuatore elettrico, che assicura una risposta di boost più rapida del 20% rispetto all’attuatore a vuoto. Le dimensioni eccezionalmente compatte del VGT e dell’intercooler riducono al minimo il volume di aria tra turbocompressore e motore, accelerando ulteriormente l’accumulo della pressione di boost. Per aumentare la durata, la turbina è raffreddata ad acqua ed è dotata di filtro dell’olio nel punto d’ingresso per ridurre ulteriormente l’usura dei cuscinetti.
La VGT e la funzione di ricircolo dei gas di scarico sono stati sviluppati per formare un sistema unico e completo, che assicura la massima efficienza. Il modulo EGR è realizzato intorno al nuovo radiatore in acciaio inox, in grado di assicurare un’efficienza di raffreddamento pari a quasi il 90%. La valvola bypass raffreddata ad acqua è integrata nell’EGR per ridurre al minimo il calo di pressione e il controllo closed loop assicura un significativo miglioramento nel trade-off tra NOx e PM nelle situazioni dinamiche, migliorando al contempo la gestione delle emissioni di HC e CO.
Un miglioramento significativo dei livelli di rumorosità e vibrazioni in tutte le condizioni operative costituiva una delle richieste fondamentali per il nuovo motore, fin dall’inizio della progettazione. Strumenti avanzati di simulazione CAE (Computer Aided Engineering) e numerosi cicli di ottimizzazione sono stati utilizzati per valutare la rumorosità di ciascun elemento e sottosistema, addirittura ancor prima della costruzione del primo prototipo del motore.
I miglioramenti architettonici si sono concentrati su due aree ad elevata rumorosità: la parte superiore e inferiore del motore. Il nuovo disegno della testata cilindri in alluminio, con l’aggiunta di una copertura plastica separata con guarnizione e ancoraggi isolati aumenta i livelli di attenuazione del rumore. Il collettore di alimentazione è rivestito di materiale fonoassorbente.
Nella parte inferiore del motore si trova il nuovo modulo del contralbero di equilibratura, realizzato in alluminio pressofuso ad alta pressione, che contiene due alberi controrotanti che compensano l’83% delle vibrazioni secondarie del motore. L’ingranaggio a elica dell’albero a gomiti comanda uno dei contralberi, che a sua volta aziona il secondo contralbero. L’ingranaggio a forbice assicura un incastro fluido dei denti e l’eliminazione della catena di distribuzione elimina il rischio di rumori di battito. Dopo aver condotto un’analisi dettagliata, si è preferito utilizzare delle boccole al posto dei cuscinetti a sfere per i contralberi, per ridurre ulteriormente rumorosità e vibrazioni, oltre che il peso.
Anche il disegno della coppa dell’olio è nuovo. La precedente coppa, realizzata in un unico pezzo, è stata sostituita da una struttura a due pezzi: la parte inferiore della coppa in lamiera è fissata alla sezione superiore in alluminio pressofuso ad alta pressione.
Rumorosità e vibrazioni sono state ulteriormente migliorate grazie all’ottimizzazione acustica delle nervature interne ed esterne delle due sezioni.
Tra gli altri interventi di ingegneria acustica volti a ridurre i livelli di rumorosità vale la pena di menzionare i seguenti:
ottimizzazione dei modelli di iniezione di carburante per ridurre il rumore della combustione senza compromettere i consumi; nervature ottimizzate acusticamente nel basamento in ghisa; equilibratura individuale delle ruote turbina e compressore del VGT; migliore incastro dei denti sulla cinghia dentata e punti di ancoraggio isolati per la copertura.
In seguito a questi interventi progettuali, il motore è più silenzioso del predecessore a ogni regime, ed è meno rumoroso di 5 decibel nel funzionamento in folle.
Ecologico grazie al sistema di Riduzione Catalitica Selettiva (SCR)
Il nuovo 2.0 CDTI è pulito quanto un motore benzina, grazie all’introduzione del sistema di riduzione catalitica selettiva (SCR) BlueInjection di Opel, che consente di rispettare le norme Euro 6 sulle emissioni.
Il sistema BlueInjection riduce significativamente gli ossidi di azoto (NOx) presenti nei gas di scarico del motore. Quantità minime di AdBlue , una innocua soluzione acquosa di urea, vengono iniettate nel flusso dei gas di scarico prima che arrivi al catalizzatore SCR, a valle del filtro antiparticolato (DPF). La soluzione viene immediatamente convertita in ammoniaca (NH3), che viene assorbita dal catalizzatore SCR. L’ossido di azoto (NOx) presente nel gas di scarico che attraversa il convertitore catalitico viene ridotto selettivamente mediante una reazione chimica con l’ammoniaca, producendo azoto e vapore acqueo, sostanze innocue.
Il fluido AdBlue, disponibile presso le stazioni di rifornimento e le concessionarie Opel, è contenuto in un apposito serbatoio che può essere riempito attraverso un bocchettone posto accanto al tappo del serbatoio del carburante.
