Con la sua Volvo S80, Volvo Cars presenta anche un nuovo motore a sei cilindri in linea. Il propulsore dispone d un avanzato sistema di induzione che consente prestazioni brillanti e consumi eccezionalmente contenuti. Grazie a numerose soluzioni innovative, le dimensioni del nuovo motore sono notevolmente compatte. Al punto tale che è stato possibile installarlo trasversalmente nel vano motore, in modo da ottenere uno straordinario livello di sicurezza passiva.
«Ritengo che sarà uno dei sei cilindri più avvincenti sul mercato», afferma Derek Crabb, Vice Presidente Powertrain alla Volvo Cars.
Il nuovo sei cilindri nasce da un progetto Volvo completamente nuovo di motore a dimensioni compatte. La struttura è realizzata interamente in alluminio e la cilindrata è stata portata a 3,2 litri, rispetto ai 2,9 del modello precedente. Anche la potenza è aumentata, passando a 175 kW (238 PS) così come la coppia, ora a 320 Nm. L’incremento è stato, rispettivamente, di 23 kW e 40 Nm.
Il motore è stato realizzato per essere abbinato alla nuova trasmissione automatica Volvo a sei rapporti. L’intera catena cinematica è stata progettata assieme al resto della vettura, in modo da fornire un’esperienza di guida armoniosa ed eccellente da ogni punto di vista.
Due motori in uno
Il motore è caratterizzato da numerose soluzioni tecnologicamente avanzate. Fra queste, il sistema delle valvole con aspirazione variabile, che permette di sfruttarne al meglio le caratteristiche a tutti i regimi di giri, assicurando in tal modo risposte rapide e prestazioni eccellenti. Tutto ciò senza andare a discapito del consumo di carburante che, anzi, è molto contenuto.
Le valvole hanno il sistema di fasatura variabile VCT (Variable Cam Timing) e il CPS (Cam Profile Switching) sul lato di aspirazione – due elementi chiave per un funzionamento agile e flessibile del motore.
Il CPS (Cam Profile Switching) significa che l’albero a camme è disegnato in modo tale che le valvole di aspirazione siano alzate a due altezze diverse, in base al regime di rotazione e al carico del motore.
Durante la guida consueta, con accelerazioni normali e bassi regimi di giri, il consumo di carburante è molto basso anche se la coppia fornita dal motore è più che sufficiente a garantire un’ottima guidabilità dell’auto.
In caso di guida più sportiva, con il pedale dell’acceleratore spinto fino in fondo e regimi di giri elevati, il motore risponde istantaneamente ai comandi e fornisce una spinta potente, sia a bassa che ad alta velocità.
“In altre parole, con il Cam Profile Switching è come avere due motori in uno” spiega Derek Crabb. “Possiamo unire, nello stesso propulsore, comportamenti di guida diversi e soddisfare le richieste di guidatori che hanno esigenze completamente differenti fra loro. Ad esempio, possiamo accontentare sia i guidatori che cercano soprattutto le prestazioni, sia quelli che preferiscono una guida più confortevole con consumi di carburante più contenuti”.
L’altro elemento chiave, il VIS (Variable Intake System), dispone di due valvole a farfalla che regolano il volume convogliato nel collettore di aspirazione, in modo da adeguarlo alle situazioni di guida. Ne risulta una curva di coppia ampia ed elevata.
“Attraverso una precisa interazione fra le valvole a farfalla, otteniamo in realtà tre curve di coppia, integrate l’una con l’altra” afferma Derek Crabb. “Di conseguenza, possiamo sfruttare al massimo le capacità del motore e ricavarne la massima potenza possibile a ogni regime di giri. Questo si traduce in una risposta pronta all’acceleratore, sia ai bassi che agli alti regimi, con una potenza generosa e un’ottima guidabilità”.
Le dimensioni compatte contribuiscono alla sicurezza passiva
Nonostante i 3,2 litri di cilindrata, questo motore presenta dimensioni esterne molto compatte. L’intero motore, infatti, è di soli 3 mm più lungo rispetto al cinque cilindri Volvo. La sua lunghezza totale è di 625 mm.
“La compattezza delle dimensioni ha un impatto diretto sulla sicurezza” spiega Derek Crabb. “In questo senso, è di fondamentale importanza che il motore occupi il minore spazio longitudinale possibile nell’auto. I motori Volvo sono disposti trasversalmente, affinché abbiano più spazio libero possibile nel vano motore, per l’eventuale spostamento dovuto a una collisione frontale. In tal modo si riduce il rischio di intrusione del motore nell’abitacolo”.
Nel sei cilindri, il monoblocco è stato ridotto praticamente alle stesse dimensioni del cinque cilindri, e più di così non era possibile accorciarlo. Perciò ci si è concentrati nel ridisegnare gli organi integrati con il motore, come ad esempio la trasmissione, in modo da creare un gruppo che fosse il più compatto possibile. Questo, sempre tenendo conto che si voleva abbinare a questo motore un cambio automatico a sei rapporti.
Trasmissione integrata con design Shaft In Shaft
Le dimensioni compatte del motore trasversale a sei cilindri in linea sono assicurate anche dalla disposizione degli organi ausiliari, come la pompa del servosterzo e il compressore dell’aria condizionata, posti dietro al motore, sopra il cambio. Di conseguenza, non c’è la distribuzione tradizionalmente situata davanti al motore. Questi organi, invece, sono azionati da un ingranaggio montato all’estremità posteriore dell’albero motore. Questa soluzione ingegneristica è conosciuta come READ – Rear End Ancillary Drive. L’alternatore è ad azionamento diretto ed è installato sul blocco motore. In tal modo, l’intero gruppo motore-trasmissione occupa spazi limitati, soprattutto nel senso longitudinale dell’auto.
Disegnando la trasmissione con un gruppo di ingranaggi molto compatto e l’albero intermedio all’interno di quello di azionamento – una soluzione denominata Shaft In Shaft – è stato possibile ottenere una trasmissione corta. I due alberi sono azionati da ingranaggi diversi che li fanno ruotare a velocità diverse (una velocità per l’albero a camme e una per i gruppi ausiliari).
“Siamo molto orgogliosi di questa soluzione” rivela Derek Crabb. “È stato necessario un intenso lavoro per giungere a un design che consentisse un funzionamento fluido e silenzioso della trasmissione”.
Anche lo smorzatore di oscillazione, che serve ad assorbire le vibrazioni causate dall’albero motore piuttosto lungo del sei cilindri, è stato spostato all’interno del blocco motore. L’ammortizzatore viscoso interno IVD (Internal Viscous Damper) è di tipo fluido, una soluzione insolita per un’automobile.
“Per questi motivi, il nuovo sei cilindri offre un’esperienza di guida premium sotto tutti gli aspetti” commenta Derek Crabb. “Ciò vale sia per le prestazioni che per l’efficienza nell’utilizzo del carburante, oltre che per il comfort di guida e la silenziosità di funzionamento. Il fatto che il design del motore aiuti anche ad aumentare la sicurezza complessiva dell’auto è un vantaggio al quale spesso il cliente non pensa, ma che non di meno rappresenta una parte fondamentale della filosofia costruttiva Volvo” aggiunge Derek Crabb.
Fabbricato nel Galles
Il nuovo sei cilindri Volvo viene costruito nella moderna fabbrica Ford di Bridgend, nel Galles. La fabbrica, realizzata nel 1980, già nel 2001 aveva prodotto 10 milioni di motori. Negli ultimi anni, sono stati fatti investimenti notevoli affinché la produzione fosse all’altezza dei severi requisiti qualitativi del gruppo Ford Premier Automotive Group (PAG).
“Bridgend è uno stabilimento esclusivamente dedicato alla produzione di motori” spiega Derek Crabb. “La fabbrica produce molti dei sei e degli otto cilindri che azionano i vari modelli delle case automobilistiche PAG. Comunque, anche se il nuovo motore Volvo viene fabbricato a Bridgend, è stato concepito, disegnato, progettato e sviluppato interamente da Volvo. La produzione di serie di questo motore inizia la settimana 13 del 2006.”
Dati tecnici del motore
Tipo di motore: 6 cilindri in linea a benzina, aspirato
Disposizione, trazione: Trasversale, trazione anteriore
Cilindrata:3192 cc
Alesaggio x Corsa:84 mm x 96 mm
Materiale del monoblocco:Alluminio
Materiale testa cilindri:Alluminio
Valvole per cilindro: 4
Alberi a camme:2
Potenza massima:175 kW (238 PS) a 6200 g/min
Coppia massima:320 Nm a 3200 g/min
Iniezione:Port Fuel Injection (PFI)
Consumo carburante (preliminare):9,9 l/100 km (ciclo misto)
Livello emissioni:ULEV II, Euro 4
Peso:180 kg
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