Porsche Panamera – Dettagli tecnici

Porsche Panamera

Porsche Panamera – Dettagli tecnici – La Granturismo di Stoccarda si rinnova giungendo alla seconda generazione. Vediamo sotto pelle in cosa è cambiata dal punto di vista tecnico.

A metà strada tra un’autentica sportiva e una confortevole berlina di categoria superiore, la nuova Porsche Panamera introduce non poche novità. Soluzioni tecniche che le hanno permesso, tra le altre cose, di far registrare un nuovo record sul famosissimo circuito del Nürburgring nella categoria delle berline sportive: 7 minuti e 38 secondi.

Panamera Turbo

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Il motore 4.0 litri V8 twin-turbo benzina, installato sotto il cofano della nuova Porsche Panamera Turbo, è un’unità estremamente prestazionale capace di 404 kW a 5800 rpm e 770 Nm a 2000 rpm. Numeri resi possibili grazie a un sistema di sovralimentazione con tecnologia biturbo dove due turbocompressori twin-scroll lavorano contemporaneamente, ruotando in controfase uno rispetto all’altro, a una pressione massima di 0.3 bar relativi per turbocompressore. Tale sistema biturbo, alloggiato direttamente all’interno della V di 90° delle bancate per ridurre il tempo di risposta, integra un sensore per il numero dei giri, valvole elettriche di deviazione flusso aria, wastegate a depressione e collettori di scarico separati, compatti e isolati termicamente. Al sistema di sovralimentazione si affianca un sistema di iniezione diretta di benzina con pressione massima di 250 bar, iniettori a solenoide da 7 fori dislocati sulla testata in posizione centrale (così da creare un consistente effetto tumble, una perfetta omogeneità di miscelazione e una combustione ottimale), e condotti di aspirazione a doppio ramo (uno per bancata e turbocompressore) che ricevono la carica fresca dai due intercooler disposti a sinistra e a destra davanti al V8. Grazie a questa soluzione l’aria in ingresso ai cilindri viene raffreddata in modo da aumentare la densità, incrementare il grado di riempimento dei cilindri e innalzare l’efficienza. Anche l’impianto di scarico è a doppio flusso ed è caratterizzato da catalizzatori dislocati direttamente nella V interna in prossimità del motore e dei due turbocompressori. Soluzione che permette all’impianto di depurazione dei gas di scarico di raggiunge la temperatura ottimale di funzionamento in modo particolarmente rapido.

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Questo innovativo propulsore si basa su un layout modulare, un basamento in lega di alluminio pressofuso ottenuto con processo di colata in sabbia, camicie cilindri rivestite in acciaio e una testata motore in lega di alluminio ottenuta per fusione in conchiglia. Durante il processo di produzione del basamento, sulla superficie del cilindro viene applicato un rivestimento (dello spessore di 150 micrometri)  estremamente resistente e a basso attrito tramite iniezione atmosferica al plasma. Contestualmente le fasce elastiche dei pistoni possiedono un rivestimento in nitrito cromico in modo da ben adattarsi al trattamento dei cilindri e ridurre notevolmente l’attrito interno, l’usura e il consumo di olio. Il sistema di distribuzione adotta un albero intermedio guidato dall’albero a gomiti, ruote catena triovali, azionamenti a catena corta e la tecnologia Valve Train VarioCam Pus sul lato aspirazione con quattro alberi a camme in testa (due per bancata) regolabili di 50° e in grado di variare l’alzata delle valvole da 6 a 8 millimetri. Grazie a questa tecnologia è stato possibile, infine, integrare il sistema di disattivazione cilindri con camme scorrevoli a due stadi in grado quindi di disattivare i cilindri (2-3-5-8) e di chiudere le valvole di aspirazione e scarico (disattivandole) ogni volta che il motore viaggia a velocità costante con regime tra i 950 e i 3500 rpm e con una richiesta di coppia minore di 250 Nm. Attivando la disattivazione dei cilindri si ottiene un 2.0 litri 4 cilindri nettamente più efficiente e dai minori consumi.

Panamera 4S

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Sotto il cofano della Porsche Panamera 4S è dislocato, invece, un 2.9 litri V6 biturbo benzina da 324 kW e 650 Nm. Come il V8 anche il V6 ha un angolo compreso tra le due bancate di 90°, adotta due turbocompressori anch’essi integrati centralmente tra le bancate dei cilindri e si avvale di iniettori disposti al centro della camera di combustione che consentono di ottenere una combustione notevolmente migliore, una maggiore efficienza e una risposta più rapida. Il basamento è in lega leggera in alluminio realizzato tramite procedimento di colata in sabbia e, come avviene già sui nuovi propulsori V8 benzina, l’aria aspirata viene convogliata attraverso un condotto a doppio canale separato prima verso il turbocompressore e, dopo esser stata raffreddata, verso le camere di combustione dei singoli cilindri. Questa scelta di separare i condotti, come già accennato in precedenza, incrementa ulteriormente la densità della carica, il grado di riempimento dei cilindri e l’efficienza del motore stesso. Anche i nuovi motori V6 dispongono inoltre di VarioCam Plus. Questo sistema consente lo spostamento degli alberi a camme di aspirazione e scarico (di 50° ciascuno) e la variazione dell’alzata delle valvole di aspirazione.

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In base alla posizione del pedale dell’acceleratore è perciò possibile commutare l’alzata della valvola di aspirazione tra 6 e 8 millimetri. Grazie all’alzata valvole variabile e ai tempi di apertura delle valvole di aspirazione anch’esse variabili si riesce a ottenere un consumo molto basso in particolare in situazioni di carico parziale. Nello specifico, il comportamento di combustione dei motori V6 è caratterizzato, in situazione di carico parziale, da una fase di compressione abbreviata in combinazione con una fase di espansione più lunga. Questo genera un rapporto di compressione superiore e consente di ottenere notevoli vantaggi in termini di rendimento e di consumi. A tale riguardo, più la durata di apertura della valvola di aspirazione è breve, maggiore è il rapporto di compressione e l’incremento del rendimento. Però tempi di immissione più brevi riducono il riempimento della camera di combustione ed è per questo che il comando delle valvole e pertanto la compressione sono configurati in modo variabile. Non appena, infatti, il conducente richiede maggiore potenza il comando delle valvole di aspirazione passa a tempi di immissione più lunghi.

Panamera 4S Diesel

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La Porsche Panamera 4S Diesel adotta invece un motore 4.0 litri V8 twin turbo in grado di erogare 310 kW e 850 Nm. All’interno della V di 90° è dislocata la sovralimentazione biturbo sequenziale composta da due turbocompressori a geometria variabile (VGT). Questo motore common rail con iniezione diretta di gasolio raggiunge una pressione massima d’iniezione di 2500 bar ed è dotato di sovralimentazione regolata. A seconda dello stato di funzionamento, questa rende possibile l’utilizzo dell’otto cilindri come biturbo e come monoturbo. Per l’attivazione regolata dei turbocompressori i gas di scarico vengono convogliati dalle due valvole di scarico di ogni singolo cilindro fino alle due turbine in due flussi separati. Nella fascia di regime fino a 2.200 giri/min le valvole di scarico del secondo flusso di gas di scarico sono chiuse; in questa fase di funzionamento, pertanto, il secondo turbocompressore non contribuisce a creare la compressione. La commutazione alla modalità biturbo inizia a partire da circa 2.700 giri/min con l’apertura delle valvole di scarico del secondo flusso.

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Lo switch tra mono e biturbo è reso possibile grazie alla regolazione variabile delle valvole sia per il lato di aspirazione che per il lato di scarico. Sfruttando degli attuatori elettromagnetici i segmenti di camma vengono spostati assialmente sull’albero a camme così da variare le posizioni di commutazione. Nello specifico, se sul lato di aspirazione i due diversi contorni della camma permettono di ottenere ottimali prestazioni di risposta o di raggiungere la potenza massima prolungando la durata di apertura delle valvole, sul  fronte dello scarico i due diversi contorni della camma rendono possibili le due posizioni di commutazione: la prima posizione (monoturbo) attiva una camma senza alzata valvole, per cui una valvola di scarico per ogni cilindro rimane chiusa e il propulsore funziona in modalità singolo turbo; la seconda posizione (biturbo) attiva una valvola che va ad agire su questa seconda valvola, rimasta precedentemente chiusa, per far entrare in azione il secondo turbocompressore e attivare la modalità biturbo.

Cambio PDK

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Con dei motori così prestazionali il cambio non può di certo essere da meno. Ecco perché Porsche si affida di nuovo al suo cambio a doppia frizione PDK rivisitato per l’occasione. Il cambio adottato da Porsche sulla nuova Panamera è, infatti, l’innovativo PDK doppia frizione a 8 rapporti. Il rivoluzionario cambio full shift by wire, basato su un sistema modulare 6 + 2 rapporti, è in grado di reggere quantitativi di coppia fino a 1000 Nm. Rispetto alla precedente versione a 7 rapporti, il nuovo cambio adotta ora 4 diversi alberi interni, un ingranaggio di retromarcia separato e una doppia frizione in bagno d’olio. Con questo cambio la velocità massima viene raggiunta in sesta marcia perché il settimo e l’ottavo rapporto sono in overdrive perla riduzione del regime motore. Dal 1984, anno in cui Porsche installò per la prima volta un cambio PDK su una sua vettura (Porsche 962), questo cambio ha subito continui aggiornamenti che ne hanno ridotto gli ingombri, diminuito le masse in gioco e migliorato le prestazioni e l’efficienza generale.

Sospensione anteriore

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Con una meccanica così evoluta l’assetto non poteva di certo essere da meno. La nuova Porsche Panamera utilizza all’anteriore una sospensione leggera a doppio braccio oscillante con sterzo nella parte posteriore e telaio ausiliario rigidamente avvitato. Nello specifico si tratta di un asse a doppio braccio trasversale con bracci trasversali in alluminio fucinato e bracci oscillanti in lega leggera di alluminio a fusione cava. Per aumentare ulteriormente il comfort, sul braccio traversale viene utilizzato un cuscinetto elastomerico di grandi dimensioni ad ammortizzazione idraulica mentre il collegamento degli stabilizzatori sul braccio oscillante consente l’utilizzo di ammortizzatori monotubo dal comfort ottimizzato.

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Le sospensioni attive sono pneumatiche ad aria con 3 diverse camere adattive in modo da consentire una stabilizzazione elettromeccanica del rollio e un controllo attivo della forza di smorzamento. Rollio che viene tenuto a bada anche grazie al sistema Porsche Dynamic Chassis Control Sport (opzionale) che comprende barre stabilizzatrici con attuatori elettromeccanici a 48 volt che lavorano a torsione contro i carichi della sospensione. Degno di nota anche l’impianto frenante carboceramico che si basa su 2 dischi carboceramici forati (420 x 40 mm) con pinze fisse monoblocco in alluminio da 10 pistoncini. Tale impianto è persino in grado di reggere a 25 frenate dall’80% della velocità massima dell’auto a 90 km/h a pieno carico senza mostrare particolari differenze sia in termini di spazio di arresto che di lunghezza della corsa del pedale e di pressione richiesta.

Sospensione posteriore

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Al posteriore la nuova Porsche Panamera utilizza invece una compatta sospensione a quattro bracci ulteriormente sviluppata con sterzo nella parte anteriore delle ruote e idro-cuscinetti sul telaio ausiliario e sui collegamenti trasversali. Nello specifico l’asse multi sterzo a struttura leggera adotta bracci trasversali superiori in alluminio fucinato e bracci trasversali inferiori in alluminio cavo. La cinematica modificata consente inoltre l’integrazione del nuovo asse posteriore sterzante e del nuovo PDCC Sport elettromeccanico, nonché delle nuove sospensioni adattive. Tali sospensioni attive sono pneumatiche ad aria con 3 diverse camere adattive in modo da consentire una stabilizzazione elettromeccanica del rollio e un controllo attivo della forza di smorzamento. Grazie all’asse posteriore sterzante rielaborato, le ruote posteriori (alle basse velocità fino a circa 50 km/h) sterzano in direzione contraria a quella delle ruote anteriori fino a una sterzata massima di 2,8 gradi.

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Si tratta del cosiddetto accorciamento virtuale del passo che consente un comportamento di sterzata in curva più dinamico unito a maneggevolezza e manovre di parcheggio facilitate negli spazi ristretti. A velocità superiori a circa 50 km/h le ruote posteriori sterzano invece nella stessa direzione dell’asse anteriore. Questo genera un allungamento virtuale del passo e pertanto una stabilità di marcia ancora più elevata. A differenza del 911, che utilizza attuatori separati per ciascuna ruota, il sistema posteriore sterzante della Panamera utilizza una configurazione a cremagliera e pignone a controllo elettronico. Infine, l’impianto frenante carboceramico si basa su 2 dischi carboceramici forati (390 x 32 mm) con pinze fisse monoblocco in alluminio da 4 pistoncini. Anche l’impianto posteriore deve essere in grado di reggere a 25 frenate dall’80% della velocità massima dell’auto a 90 km/h a pieno carico senza mostrare particolari differenze sia in termini di spazio di arresto che di lunghezza della corsa del pedale e di pressione richiesta.