Motori PSA: l’innovazione continua

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In questo periodo di forte incertezza sul futuro della mobilità, la comunicazione tecnica da parte delle Case assume un ruolo primario per far comprendere all’utenza sia le misure adottate per rendere più ‘puliti’ i motori in produzione, sia lo scenario non solo tecnico ma anche legislativo nel quale ci si sta muovendo e dal quale, tutti si augurano, uscirà l’indicazione di come si trasformerà il trasporto su quattro ruote. PSA è fortemente convinta che la soluzione arriverà, ma è altrettanto convinta che nella situazione odierna sia necessario muoversi su più fronti, senza trascurare alcuna opportunità. E’ proprio su questo punto che Marco Freschi, responsabile della comunicazione PSA ha aperto la presentazione, ricordando come già nel 1995 Peugeot avesse prodotto una piccola serie di 106 e Saxo elettriche con batterie al piombo. E che, in successione, da allora arrivarono il diesel HDi, che introduceva il common rail sulla produzione della Casa francese, il filtro FAP, primo tentativo concreto di abbattere le polveri sottili, quindi, nel 2004, lo Stop&Start, i turbo THP con fasatura variabile Valvetronic e l’Hybrid 4, con un diesel che agiva sull’asse anteriore e un motore elettrico sul posteriore. Infine, e questa è storia recente, i PureTech a benzina e i diesel BlueHDi che, costantemente evoluti sono i oggi più avanzati motori endotermici disponibili in gamma.

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2019 nel nome dell’elettrificazione
“L’ibrido PSA, a differenza che nel passato, abbinerà in futuro un motore a benzina a un motore elettrico alimentato da batterie ricaricabili”, ha dichiarato Freschi. “Sarà applicato inizialmente sulla DS7 Crossback e legato alla piattaforma EMP2 pensata per equipaggiare le vetture di segmento C e D. Ci sarà poi una nuova piattaforma per il segmento B, quelle delle compatte, sviluppata in collaborazione con la Dongfeng Motor e denominata CMP, che avrà la particolarità di essere ‘multienergia’, ovvero adatta a ospitare sia motori termici sia elettrici, con tutta la relativa impiantistica. L’impegno del Gruppo PSA è quello di includere sul 100% dei modelli in gamma una versione elettrificata entro il 2024”. I clienti fedeli ai marchi e quelli che si vorranno avvicinare ad essi per provare nuove tecnologie possono quindi attendere fiduciosi, ma anche i più conservatori non dovranno preoccuparsi, poiché fino al 2025 è previsto che comunque la metà delle vetture prodotte avrà ancora il buon vecchio motore termico, che sarà ulteriormente affinato.

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L’evoluzione delle prescrizioni Euro dalla Euro1 alla Euro6

Sempre più Euro
Migliorare ciò che pare già perfetto non è facile. Eppure per il 2018 i PureTech, sia a tre cilindri, da tre anni “Engine of the Year”, sia a quattro cilindri sono stati ulteriormente migliorati. Oggi la capacità produttiva del sito francese supera le 900.000 unità annue cui si aggiungeranno le 200.000 prodotte in Cina, il tutto da distribuire su 90 modelli del gruppo PSA. Un programma faraonico che ha generato 210 brevetti e ha richiesto un investimento globale di 540 milioni di euro. Chiaro che questo progetto sia nato per avere lunga vita e infatti per come è stato concepito ha la capacità di evolversi seguendo le sempre più severe restrizioni sulle emissioni, specie in ambito europeo ma anche in Cina e Sudamerica, anche loro in rapido adeguamento. A tale proposito il PureTech è in anticipo di due anni rispetto alle norme europee essendo già pronto per rispettare l’Euro6.2 col limite dei 90 gCO2/km. Non solo. Come descritto a parte, l’entrata in vigore della doppia omologazione (WLTP in laboratorio e RDE su strada) che renderà necessaria la massima attenzione alle emissioni di particolato cui sono soggetti anche i motori a benzina a iniezione diretta ha già fatto correre ai ripari. E a proposito di consumi dichiarati e reali, PSA ha fin dal 2017 incaricato una ONG, la francese Transport&Environment, di effettuare i test di consumo in diverse condizioni reali di utilizzo per tutte le sue vetture, i cui risultati sono stati resi pubblici. Una scelta autonoma di trasparenza che è senza dubbio apprezzabile.

PureTech 2018: aggiornamenti su più fronti
Entrando nel dettaglio degli upgrade tecnici, a partire da oggi i motori a benzina a iniezione diretta a tre e quattro cilindri saranno dotati del filtro antiparticolato GPF (Gasoline Particulate Filter) la cui efficacia è dichiarata superiore al 75%. Si tratta di un componente che non ha nulla in comune col FAP applicato ai diesel, innanzitutto perché le polveri generate dal benzina sono più sottili che nel diesel e poi perché è trasparente verso il cliente, che non deve preoccuparsi dell’additivo e non percepisce la rigenerazione. All’interno c’è un silicato a base di AlMg (la Cordierite) che reagisce a determinate temperature con questo tipo di polveri con un’efficacia già calibrata per poter superare i test RDE con fattore 1,5 (2020). psaMigliorata anche la combustione, con un più spinto ricircolo dei gas di scarico e un’evoluzione del pilotaggio delle iniezioni multiple, e pure il rendimento meccanico, con ancora maggior attenzione alla riduzione degli attriti, incluso l’utilizzo di olio a bassa gradazione (SAE 0W-30).psa

Sui tre cilindri turbo la pressione di iniezione della benzina è passata da 200 a 250 bar. Il turbo, molto piccolo e reattivo, ruota a 240.000 giri e genera 2,4 bar di sovrapressione, valore fino a pochi anni fa tipico dei motori da corsa. Il turbocompressore è raffreddato ad acqua con un circuito dedicato alimentato da una pompa elettrica indipendente. Questo garantisce un raffreddamento adeguato anche quando il motore gira a basso regime, come ad esempio avviene nel caso in cui dopo una forte ‘tirata’ il motore viene lasciato al minimo in folle, con quindi ridotta portata della pompa meccanica. La valvola wast-gate è ora elettrica anziché a depressione e c’è la dump-valve che scarica la pressione di alimentazione tra il compressore e la valvola a farfalla quando quest’ultima è chiusa col motore a regime elevato, riportandola in aspirazione.

Il quattro cilindri, che ricordiamo è nato con 150 CV ed è cresciuto a 180/225 CV, monta ora su tutte le versioni il sistema di fasatura variabile Valvetronic. Il comando elettrico dell’albero ausiliario con le camme che variano la posizione dei bilancieri di azionamento, per essere ancora più reattivo è stato dotato di un più potente e veloce motore trifase al posto dello step motor i, CC. Tutto ciò ha migliorato le prestazioni e ridotto i consumi fino al 3% per i tre cilindri e fino al 6% sui quattro.

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Dopo il seminario tecnico, abbiamo avuto modo di verificare su strada il funzionamento del tre cilindri PureTech. Nella versione da 130 CV montato sulla DS 3 ha sfoggiato un’erogazione della coppia davvero sorprendente. Merito del frazionamento, che con una cilindrata unitaria pari a quella di un quattro cilindri di 1,6 litri, nei transitori dai regimi inferiori non sembra certo un motore di poco più di un litro. Silenzioso, si fa sentire solo agli alti, senza peraltro trasmettere vibrazioni, e consente prestazioni veramente brillanti, perfettamente intonate allo spirito della vettura. Sull’altra vettura testata, una Citroen C3 Aircross, il PureTech da 110 CV conferma la coppia sostanziosa, anche se più votata a un uso più turistico, anche a pieno carico.

Trasmissioni evolute
L’ottima coppia erogazione della coppia motrice passa anche attraverso un cambio con la giusta rapportatura. Per questo c’è un nuovo cambio manuale a 6 rapporti, completamente riprogettato anche nel profilo delle dentature degli ingranaggi e nei sistemi di innesto con ampio utilizzo di programmi di simulazione per verificare in modo virtuale sia il funzionamento sia il rendimento meccanico, fattore fondamentale per la riduzione dei consumi. Più leggero e compatto (ha massa – 38 kg – e volume confrontabili col precedente 5 marce CM5) sarà disponibile a partire da metà 2018 inizialmente sulla nuova Peugeot 308 per poi passare ai veicoli dei segmenti B e C, poiché progettato per trasmettere coppie fino a 250 Nm. Buone notizie anche per chi, e sono sempre più numerosi, predilige il cambio automatico. E’ infatti in arrivo (metà 2018) il cambio EAT8 a otto rapporti col convertitore di coppia comandato elettronicamente (Park&Shift by Wire), che consente cambiate precise e veloci e l’inserimento automatico del parking allo spegnimento del motore. Evoluzione dell’EAT6, il maggior frazionamento consente un migliore sfruttamento della curva di coppia. Inoltre estende l’inserimento del dispositivo Stop&Start fino a 20 km/h oltre a un free wheeling (in modalità ECO) da 20 a 130 km/h, col risultato di arrivare a ridurre i consumi fino al 7% rispetto all’EAT6. Fabbricato dalla giapponese AISIN, un colosso in questo tipo di sistemi, è previsto possa essere prodotto in 750.000 unità/anno nel 2020. E adatto a trasmettere coppie motrici da 330 a 430 Nm e pesa tra gli 83,9 e i 94,5 kg.

Consumi dichiarati sempre più vicini alla realtà
Ci è voluto il ‘dieselgate’ per imprimere finalmente una svolta al modo di rilevare i consumi dei motori. Fermo restando il ciclo WLTP (Worldwide harmonized Light vehicle Test Procedure) eseguito in laboratorio secondo dei protocolli prestabiliti e senza dubbio valido per poter effettuare confronti congruenti tra motori diversi provati in luoghi diversi, ad esso è stato affiancato il ciclo RDE (Real Driving Emissions), voluto dal legislatore europeo. psaIn questo caso il test si svolge su strada utilizzando apparecchiature portatili omologate per rilevare gli NOx e il particolato e i parametri di prova sono legati alla tipologia di percorso, alla localizzazione geografica e al tipo di guida adottato. Essendo le due prove basate su principi molto differenti, la comparazione, almeno nella prima fase di applicazione di entrambe le procedure, non sarà diretta e precisa e dunque l’armonizzazione avverrà in modo graduale. In pratica è stato definito un fattore di moltiplicazione che compensa la diversità di valori registrati dai due test. Inizialmente questo fattore è pari a 2,1 (ovvero su strada le emissioni, per rientrare nei parametri omologativi, potranno essere al massimo 2,1 volte quelle ottenute in laboratorio nel rispetto della Euro6). Dal gennaio 2020 a tutti i nuovi modelli (e un anno dopo a tutte le auto nuove) sarà applicato un coefficiente ridotto a 1,5. Il rilievo del particolato avrà non solo impatto sui diesel ma anche sui benzina a iniezione diretta, come i PureTech sui quali PSA ha già previsto l’adozione di appositi filtri.

EB2: il motore del futuro PSA
psaPur essendo in produzione solo da qualche anno, questo tricilindrico a benzina che oggi equipaggia un gran numero di vetture dei tre Marchi del gruppo PSA (incluse le Opel Grandland e Crossland), è il frutto di un progetto avviato nel 2008, a seguito dell’emissione di un preciso ‘cahier de charge’ che imponeva vincoli strettissimi sui consumi e sulle emissioni, un peso complessivo ridotto, bassa rumorosità e ridotte vibrazioni, dimensioni ultra compatte (specie in altezza e con massima integrazione di tutti gli accessori) e prestazioni, rapportate alla cilindrata, al top del segmento. Punti che, come è facile intuire, richiedono una profonda analisi poiché, se non attentamente valutati, possono escludersi a vicenda. Il risultato è stato il tre cilindri EB2 PureTech con dimensioni caratteristiche di 75 x 90,5 mm (1.199 cc, rapporto C/A 1,21) e potenza 82 CV, coi bottoni di manovella posti a 120°, un contralbero di equilibratura, alimentazione a iniezione indiretta e un peso complessivo (senza accessori) di poco superiore ai 70 kg. Nel 2014 si è aggiunta la versione turbo a iniezione diretta disponibile in due livelli di potenza 110 CV (EB2DT) e 130 CV (EB2DTS), con 210 e 230 Nm di coppia. La versione quattro cilindri ha struttura simile ma cilindrata di 1.598 cc, ottenuti con dimensioni caratteristiche di 77 x 85,8 mm (rapporto C/A 1,11). Anche in questo caso sono disponibili due livelli di potenza e coppia: 180 CV con 250 Nm oppure 225 CV e 300 Nm.