Nuovi motori Volkswagen a benzina 1.0 e 1.5 TSI Evo: le ultime novità in ambito automotive
Il mondo dell’automotive è in continua evoluzione. L’ottimizzazione del processo di combustione, della fase di aspirazione e il trattamento dei gas di scarico sono alla base per ottenere una miglior potenza consumando meno. Volkswagen ha comunicato ufficialmente i dati dei suoi nuovi motori, il benzina 1.0 e il 1.5 TSI Evo. Prima di scendere nei dettagli, specifichiamo il significato di TSI. È l’acronimo di Turbocharged Stratified Injection, che tradotto in italiano indica un motore turbo con iniezione stratificata. Parliamo di motori ad iniezione diretta.
L’iniezione stratificata sfrutta il fatto che il motore necessita di un alfa variabile che non sempre deve coincidere per quanto possibile con quello stechiometrico. Infatti, in prossimità della candela si necessita di una miscela con rapporto aria/combustibile stechiometrico, mentre nel resto della camera di combustione ho bisogno di un alfa inferiore.
I motori TSI possono essere da 3 o 4 cilindri, per una potenza complessiva erogata che va dai 90 ai 150 cv. Ad esempio, nella Golf 1.0 eTSI, il motore è abbinato ad un sistema mild hybrid da 48 V che aiuta la potenza complessiva a toccare i 110 cv, con 200 Nm di coppia massima costanti tra i 2 e i 3 mila giri al minuto. Con il tre cilindri, la Golf può arrivare a 202 km/h di velocità massima consumando tra i 5.2 e i 5.6 litri di benzina ogni 100 km nel ciclo WLTP. Ciò si traduce in 118-128 grammi/km di CO2 emessi.
Le uniche cilindrate disponibili sono di 999 e 1498 centimetri cubici. Con il primo motore è possibile scegliere la variante da 90 e 115 cv. Con il 1.5 TSI, invece, si può scegliere tra la versione da 130 e quella da 150 cv. Questi motori, come ad esempio sulle Polo o sulle Golf, possono essere alimentati anche a metano.
In base alla variante di motore e potenza scelta, si possono usufruire di diverse tecnologie, tutte all’avanguardia. I propulsori sfruttano il Ciclo Miller, in quanto riduce i consumi ai carichi parziali, ovvero quelli più comuni tra chi gira con l’auto in città. L’ottimizzazione avviene mediante la chiusura anticipata delle valvole di aspirazione, garantendo un rapporto di compressione più elevato, di circa 12,5:1 nel quattro cilindri e 11,5:1 nel tre cilindri.
Al contempo, la riduzione di portata d’aria non deve far perdere potenza al motore. Per ovviare a questo problema, infatti, esistono due soluzioni, o meglio due tecnologie. Si può utilizzare un sistema idraulico molto preciso per cui l’albero a camme legato alle valvole di aspirazione può essere continuamente regolato per aumentare il riempimento del cilindro in fase di accelerazione. Al contempo, anche l’albero a camme legato alle valvole di scarico può essere regolato. Un’altra soluzione interessante è l’adozione del turbocompressore a geometria variabile (VGT). In questo modo, nel motore 4 cilindri si tocca una pressione di picco di 2.3 bar, mentre può raggiungere 2.8 bar nel motore 1.0 3 cilindri.
In questo modo, si può sfruttare la coppia massima sin dai bassi regimi. Le turbine possono resistere a temperature di 950 °C e raggiungere velocità di rotazione prossime ai 289 mila giri.
I motori 1.5 sono dotati di gestione attiva dei cilindri, che consente di “spegnere” il secondo e il terzo cilindro a bassi e medi carichi. Il passaggio avviene talmente velocemente che il guidatore e i passeggeri non avvertono niente. I cilindri spenti seguono il processo quasi senza perdite, mentre l’efficienza aumenta nei cilindri rimasti attivi. Quando poi l’automobilista chiede più potenza e spinge sul pedale dell’acceleratore, i cilindri si riattivano al completo per garantire la massima performance.
Grazie al sistema d’iniezione common rail nei motori a benzina TSI, troviamo una pressione massima di 350 bar ed è possibile effettuare fino a 5 iniezioni ad ogni ciclo di combustione. A valle del motore è posizionato un filtro anti-particolato che riesce ad eliminare il particolato quasi del tutto.
I motori risultano anche molto leggeri. Ad esempio il 3 cilindri pesa 88 chili. Le pareti dei cilindri presentano un rivestimento spesso 100 micron applicato mediante spruzzatura al plasma. La gestione termica dei propulsori è garantita da un modulo di raffreddamento a controllo elettronic. Troviamo il collettore di scarico nella testata che aiuta a riscaldare rapidamente il motore, un fattore molto importante, per far avviare prima anche il sistema di trattamento dei gas di scarico.
