Fiat Bravo MY2010

FIAT Bravo

Fiat Bravo MY2010: il turbo del popolo. Tre anni fa, il lancio della Fiat Bravo ha introdotto il “downsizing” nella gamma di motori a benzina del gruppo Fiat. Il FIRE turbo T-Jet, primo e fondamentale elemento di questa strategia, merita un approfondimento.

L’evoluzione del motore a ciclo Otto sta riservando interessanti sorprese, di cui la più evidente e recente è l’espansione su larga scala della sovralimentazione turbo. Fino a dieci-quindici anni fa nessuno, perlomeno tra i non addetti ai lavori, l’avrebbe immaginato: il motore turbocompresso, per quanto migliorato ed adeguato alla grande serie nell’arco vent’anni precedenti, veniva ancora visto come un “ordigno” per appassionati, assetato, scorbutico e potenzialmente inaffidabile. Il che, per quelle che erano le sue principali incarnazioni dell’epoca, era anche abbastanza vero. Da allora però molto è cambiato: le autovetture sono diventate sempre più sicure ed accessoriate, quindi anche più pesanti, mentre l’accresciuta attenzione dei paesi industrializzati alle tematiche ambientali si è tradotta in normative antinquinamento sempre più severe. I motoristi di tutto il mondo hanno fatto quello che potevano per cavare il massimo dai tradizionali aspirati, ottenendo anche in qualche caso ottimi risultati, e tuttavia il responso su scala globale è stato lapalissiano: non si può chiedere ad un Otto aspirato da 1.4 o 1.6 litri, perdipiù strozzato dall’Euro 5, di muovere efficacemente (e figuriamoci poi sportivamente) vetture che superano spesso i 1.500 kg di massa reale.

Interni Fiat Bravo
Interni Fiat Bravo

E’ proprio questo scenario, sviluppatosi tra la fine degli anni ’90 e i primi cinque anni del nuovo millennio, che ha visto esplodere il fenomeno dei turbodiesel: favoriti dalla loro immensa coppia a medio regime e dai consumi contenuti, si sono rivelati l’opzione migliore per la maggioranza della clientela. Negli ultimi anni però il diesel ha vissuto una fase di parziale “stanca”: le normative antinquinamento hanno iniziato a penalizzarlo come mai era stato prima, e dispositivi complessi come il filtro antiparticolato ne hanno intaccato l’efficienza energetica, ponendo le basi per una rinnovata competitività del motore a benzina. Quella della sovralimentazione “popolare” anche per il benzina è stata così una scelta consequenziale: motori più piccoli degli aspirati uscenti e quindi con meno attriti interni, con coppie specifiche da turbodiesel e a regimi contenuti…“downsizing” l’hanno battezzato, ed è la strada che tutti o quasi stanno seguendo. Una cosa che non è stata fatta notare molto spesso è che il gruppo Fiat, in questo processo, è arrivato tra i primi assoluti: il lancio del motore 1.4 T-Jet risale ormai a due anni e mezzo fa, a metà 2007, poco dopo quello di motori similari Volkswagen e BMW. Non male per un’azienda che in quel periodo stava uscendo dalla peggiore crisi della sua storia. L’auto che per prima lo ha portato sulle strade fu la Fiat Bravo, ed in occasione della “mezza età” di questo modello (presentato tre anni esatti fa) vale la pena di ricordarne le qualità.

Interni Fiat Bravo
Interni Fiat Bravo

PER BASE UNA LEGGENDA: Fiat è sempre stata particolarmente ferrata nell’ottenere ottimi risultati senza mettere in gioco rischiose e costose sofisticazioni tecniche: oggi gli ingegneri della casa la chiamano “smart simplicity”, ma è una tradizione con origini molto antiche e molte delle soluzioni proposte dall’azienda nella sua storia si rifanno a questo concetto. Basti pensare alla geniale (e vincente) semplicità concettuale del common rail in contrapposizione alla complicata meccanica dell’iniettore pompa, l’avversario tedesco che, pur valido, si è ormai estinto a causa dei costi eccessivi e della scarsa flessibilità. Per il T-Jet gli ingegneri italiani hanno seguito lo stesso approccio: invece di progettare qualcosa di complesso e molto costoso (per un’azienda all’epoca ancora “convalescente” non sarebbe stato semplice) hanno valorizzato quanto già in loro possesso giudicandolo adeguato agli obiettivi stabiliti, nella fattispecie la famiglia di motori FIRE. Questa storica stirpe di propulsori non necessita di presentazioni presso gli esperti del settore, tuttavia qualche cenno può essere gradito. Il FIRE, acronimo di Fully Integrated Robotized Engine, nacque a metà anni ’80 da un programma condiviso con Peugeot, che si ritirò però dalla partnership a causa di scelte industriali differenti. L’idea che stava alla base del progetto era ancora una volta la “smart simplicity”: un motore innovativo che potesse essere assemblato interamente in fabbriche robotizzate (Termoli, nella fattispecie) senza alcun intervento umano, il più elementare, economico, compatto e leggero possibile, ma al contempo più parco e pulito dei vecchi monoalbero che andava a sostituire. L’obiettivo, certo non banale da conseguire, fu centrato tramite un ripensamento totale di ogni singolo organo del propulsore, riducendo anche fortemente il numero dei componenti fisicamente coinvolti nell’assemblaggio (viti, bulloni, staffe, etc). Il primo frutto di questo fortunato processo fu il FIRE da 999 cm3 che, montato sulla Uno, finì per divenire una specie di “marchio nel marchio” per il gruppo Fiat.

Aspirazione, turbocompressore e intercooler
Aspirazione, turbocompressore e intercooler

Il progetto però andò ben più in là di quella singola incarnazione da 999 cm3: era destinato ad una lunga e fortunata carriera, che lo vide prima scendere a quota 750 cm3 e poi salire a 1.108 cm3, a 1.242 cm3 e a 1.368 cm3, guadagnando progressivamente una testata bialbero a sedici valvole, il variatore di fase ed infine, in tempi recenti, prima il turbocompressore e poi il raffinatissimo variatore d’alzata valvole Multiair. IL T-JET Per quanto riguarda nello specifico la versione turbocompressa, per l’appunto il nostro T-Jet, prodotto nei livelli di potenza di 120 CV e 150 CV, si è scelto esplicitamente di non complicare troppo il propulsore: era assolutamente fondamentale, infatti, portarlo sul mercato in soli 18 mesi dalla data di inizio del programma, in tempo per il lancio del nuovo segmento C (la Bravo, appunto) e, inoltre, doveva rimanere un’unità semplice e relativamente economica da produrre. Per questo non si sono adottate né l’iniezione diretta (prescelta invece dai rivali Volkswagen TSI) né la fasatura variabile, disponibile invece per i FIRE aspirati, scegliendo come base di partenza il 1.368 cm3 sedici valvole da 90-95 CV equipaggiante peraltro anche la versione base della stessa Bravo. La struttura del motore naturalmente è stata completamente rivista, e d’altra parte viste le elevate pressioni previste in camera di scoppio (95-100 bar) e nell’ottica del quasi raddoppiamento della coppia e della potenza erogate, non c’era altra scelta possibile. Il manovellismo, in particolare, è tutto nuovo e prevede un più rigido e resistente albero motore in acciaio al posto del precedente in ghisa, e nuove bielle “fratturate”: in pratica la biella “nasce” in un solo pezzo, per poi venire per l’appunto fratturata a livello della testa da un perno a dilatazione idraulica.

Cielo pistoni e sedi valvole
Cielo pistoni e sedi valvole

In questo modo l’accoppiamento tra le due parti della testa di biella è rigido, preciso ed esente da tensioni parassite, in quanto avviene tra i due fronti della frattura perfettamente combacianti. Questa tecnologia di per sé non è certo nuova: BMW, ad esempio, la utilizza da molti anni per i suoi migliori propulsori e anche Fiat stessa la sfrutta da tempo per le unità turbodiesel più potenti. E’ però una novità la sua applicazione su di un piccolo quattro cilindri destinato al “basso di gamma”. Sostituiti anche i pistoni, ora in lega di alluminio e decompressi rispetto agli elementi originali, anche se non significativamente. Questa, poi, è una delle caratteristiche più intriganti di questo motore e forse il segreto principale del suo notevole rendimento energetico: il rapporto di compressione è infatti decisamente elevato per un turbo, ben 9,8:1, un valore quasi da aspirato (in effetti lo stesso del primo, storico FIRE 999 cm3 aspirato) e storicamente incompatibile con i problemi di detonazione agli alti carichi tipici dei sovralimentati. Su molti “benzina turbo” moderni l’alto rapporto di compressione viene ottenuto grazie all’implementazione dell’iniezione diretta del carburante, il quale espandendosi ed evaporando all’interno della camera di combustione contribuisce a raffreddare la miscela, ma ciò non vale per il T-Jet, che come già accennato all’inizio è alimentato da un classico impianto multipoint nel collettore di aspirazione. In effetti, per ammissione degli stessi ingegneri Fiat, eliminare del tutto il rischio di detonazione è stato di gran lunga la parte più complessa della messa a punto, ma d’altra parte un rapporto di compressione elevato era fondamentale per innalzare il rendimento ed ottenere buoni consumi di carburante nell’utilizzo quotidiano.

Separatore a vapori d'olio (circuito blow-by)
Separatore a vapori d’olio (circuito blow-by)

Infine, il problema è stato risolto con successo grazie soprattutto alle nuove bobine candela, più potenti e in grado di gestire le fasi di accensione e di combustione con la precisione necessaria. Per il resto, la riprogettazione ha interessato prevalentemente il comparto fluidodinamico e l’adeguamento alle alte temperature: la testata, il collettore d’aspirazione e quello di scarico sono ovviamente completamente ridisegnati, e quest’ultimo è realizzato in ghisa Ni-Resist, una ghisa speciale ad alto tenore di nichel specifica per le applicazioni ad altissima temperatura come questa: lo scarico del T-Jet, infatti, come quello di tutti i turbocompressi a benzina raggiunge tranquillamente i 950 °C. Nello stesso materiale è infatti realizzato anche il carter turbina, il che ci porta a parlare dell’elemento più importante del motore, il turbocompressore appunto. In passato questo era di gran lunga il componente più critico dei motori turbo: le già citate alte temperature e l’alto regime di rotazione dell’alberino, fino a 230.000 giri/min, lo rendevano sensibile a qualsiasi scompenso nella lubrificazione (mancanze di pescaggio, olio esausto, di qualità scadente, fuori temperatura, etc.) e in ultima analisi inaffidabile nel lungo periodo. Oggi, si dice, le cose sono cambiate: l’impegno delle case nella messa a punto di turbo “per tutti” pensati per grandi numeri di produzione, unito ai miglioramenti qualitativi fatti dai produttori stessi di turbocompressori, avrebbe portato l’affidabilità di questa tipologia di propulsori a livelli pressoché pari a quelli di un aspirato equivalente. Saranno gli anni futuri a dire quanto tutto ciò corrisponda a verità, ma di certo oggi, nel loro piccolo, gli ingegneri Fiat hanno fatto del loro meglio: per il T-Jet hanno infatti selezionato un turbocompressore robusto e di ultima generazione, l’IHI RHF-3, specifico per motori di piccola cilindrata e raffreddato ad acqua, capace di un regime di rotazione massimo di 250.000 giri/min. Nel dettaglio poi va aggiunto che il T-Jet da 120 CV monta l’RHF-3 VL37 mentre il 150 CV l’RHF-3 VL36.

collettore di aspirazione ottimizzati
collettore di aspirazione ottimizzati

La sola differenza tra le due turbomacchine sta nella girante del compressore, che nel caso del 150 CV è specifica per pressioni superiori. In effetti, la pressione di sovralimentazione, che è di circa 0,7 bar di picco per il 120 CV e di oltre 1 bar per il 150 CV, insieme alla differente profilatura degli assi a camme e alla mappatura dell’iniezione, è anche l’unica differenza concreta tra i due motori, per il resto strutturalmente identici. In entrambi i casi si tratta comunque di un turbocompressore di dimensioni contenute, pensato per fornire al propulsore una buona guidabilità fin dalla parte bassa del contagiri piuttosto che elevate portate e potenze agli alti regimi, per i quali non è adatto. Non a caso, per il raggiungimento dei 180 CV erogati dal T-Jet sulla Grande Punto Abarth Esseesse, una delle modifiche fondamentali è proprio la sostituzione del turbocompressore. Ottimizzati per le maggiori sollecitazioni termiche e meccaniche anche i circuito di raffreddamento e di lubrificazione. Per quest’ultimo in particolare si è aggiunto un modulo esterno completamente nuovo, comprendente un radiatore olio e, per la prima volta nella famiglia FIRE, il cosiddetto “greenfilter” o filtro olio ecologico: trattasi di una cartuccia in carta totalmente riciclabile che, a differenza del classico elemento cilindrico che da sempre siamo abituati ad avvitare al basamento, è priva di parti metalliche ed è alloggiata in un vano chiuso da un coperchio in plastica. Il posizionamento del coperchio verso l’alto consente, in teoria, di effettuare la sostituzione del filtro evitando i classici sgocciolamenti di olio esausto (altamente nocivo per l’ambiente) sul terreno.

Filtro-radiatore olio
Filtro-radiatore olio

TURBO AD EFFETTO: Il risultato finale, come accennato all’inizio, è un motore turbo, sì, ma molto differente dallo stereotipo a cui le case automobilistiche ci avevano abituati nel passato. I dati esatti di potenza e coppia parlano rispettivamente di 120 CV a 5.000 giri/min o 150 CV a 5.500 giri/min, e per entrambi i motori di 206 Nm, a 2.000 giri/min o 2.250 giri/min, ma quello che conta è che la coppia viene erogata progressivamente e con dolcezza fin da 1.500 giri/min, senza bruschi contraccolpi e senza alcun percettibile ritardo di risposta del turbocompressore, tanto che si potrebbe quasi scambiare il T-Jet per un grosso aspirato a bassa potenza specifica, un due litri, o anche qualcosa di più consistente ancora. Per la Bravo T-Jet da 120 CV questo significa andare da 0 a 100 km/h in soli 9,6 secondi, tempo ottimo se paragonato, ad esempio, a quello di un aspirato di pari potenza massima come il vecchio 1.6 Twin Spark dell’Alfa Romeo 147 (10,6 secondi). La Bravo T-Jet 150 CV, ancora più prestante, dichiara un valore di 8,5 secondi che per la versione Sport scendono ad 8,2. Questo allestimento, infatti, oltre ad un assetto più rigido, dispone anche di una seconda mappatura dell’elettronica attivabile tramite un pulsante sulla plancia: in questo modo il picco di coppia massima sale fino a 230 Nm consentendo il guadagno prestazionale in accelerazione. La sola pecca ravvisabile in queste unità riguarda la scarsità di allungo agli alti giri, per via della quale anche sul motore da 150 CV, che dei due è quello più propenso a girare “alto”, non conviene praticamente mai salire oltre i 5.500 giri/min. Paradossalmente il motore a benzina finisce così per somigliare un po’ al turbodiesel anche per i suoi lati negativi. D’altra parte su una comoda vettura da turismo come la Bravo questo non è un vero difetto, mentre sulle compatte sportive Abarth e Alfa Romeo sarebbe stato forse lecito attendersi qualcosa di più sotto questo aspetto.

Fiat Bravo T-Jet
Fiat Bravo T-Jet

Mettono tutti d’accordo invece i valori di consumo, dove l’elevato rapporto di compressione, la piccola cilindrata ed i rapporti del cambio lunghi consentiti dalla notevole coppia fanno sentire tutti i loro benefici effetti: 7,1 l/100 km nel ciclo combinato per il 150 CV e 6,7 l/100 km per il 120 CV sono valori fino a qualche anno fa impensabili per motori a benzina di queste prestazioni. Beninteso, l’offerta a gasolio sarà sempre la prediletta per chi deve affrontare elevati chilometraggi annui, e del resto né Fiat né gli altri costruttori se ne sono dimenticati: i recenti 1.6 e 2.0 Multijet lo dimostrano. Per tutti gli altri, però, il T-Jet rappresenta oggi un’alternativa credibile e di successo, laddove alcuni concorrenti ancora si affidano ad aspirati di vecchia concezione.