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Scania rilancia il motore V8 per camion

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Scania motore V8 testataIl 9 maggio 2017, il costruttore svedese ha presentato la nuova generazione del suo motore più potente per veicoli industriali, l'unico a otto cilindri sopravvissuto all'avvento dell'Euro VI.

Mentre tutti gli altri costruttori si sono allineati sul sei cilindri in linea, Scania continua a credere al V8, come dimostra la presentazione di oggi nella sede d'Italscania di Trento della nuova generazione di questo motore da sedici litri. Nulla di rivoluzionario, ma diversi miglioramenti che riducono i consumi e aumentano la sostenibilità ambientale del propulsore di punta svedese. Monoblocco e configurazione di base restano uguali, ma il nuovo V8 mostra alcuni cambiamenti nell'architettura. Il più importante è la separazione dei collettori di scarico che arrivano al turbocompressore, il cui lato turbina è ora alimentato separatamente dalle due bancate cilindri tramite entrate distinte. Cambia anche il turbocompressore, che è un Rotated Twin Scroll FGT a geometria fissa, che Scania ritiene "più robusto e leggero rispetto alla versione a geometria variabile".
Gli ingegneri svedesi hanno anche modificato il sistema di alimentazione: i condotti di aspirazione dell'aria hanno una forma più lineare e il carburante raggiunge i cilindri tramite un rail principale ad alta pressione da cui si diramano verso i cilindri le singole tubazioni di maggior lunghezza. Secondo il costruttore, "questa soluzione semplifica gli interventi di manutenzione". Inoltre, grazie all'uso della tecnologia SCR per il post-trattamento, la pressione massima del sistema di iniezione del carburante è stata ridotta a 1800 bar. In questo modo, "quando il carburante arriva nei cilindri attraverso il sistema di iniezione di nuova concezione, con l'ausilio di una pompa XPI ad alta pressione con soli due pistoni, vengono applicate una maggiore compressione e una pressione massima dei cilindri di ben 210 bar, entrambe importanti per ridurre il consumo di carburante".
Scania motore V8 altoUn altro obiettivo della riprogettazione del V8 è stata la riduzione dell'attrito interno tramite la revisione della testata, dei pistoni e degli spinotti, del basamento, dell'albero motore e delle bronzine. Queste modifiche riguardano anche altri motori Scania perché rientrano nel sistema modulare. "Le migliorie apportate ai V8 di nuova generazione spaziano dai nuovi componenti come il turbocompressore, all'ottimizzazione di aspetti come la scelta del materiale per le piste dei cuscinetti e altre piccole rifiniture", precisa Roger Olsson, Chief Engineer, Scania V8 Engine Range.
"L'implementazione di soluzioni più intelligenti ci ha consentito di apportare numerose rifiniture e migliorie e di ottenere, nel complesso, un pacchetto migliore. Il risultato ha superato anche le nostre più rosee aspettative. Il segreto risiede nell'interazione ottimale tra hardware e software, e in una messa a punto ulteriormente affinata. Tuttavia, tra tutte queste modifiche dettate dalla logica, non posso che esprimere il mio apprezzamento per il fatto che i nuovi collettori di scarico segnano anche il ritorno del classico rombo del V8, proprio come una volta".
Il V8 Scania è offerto in quattro tarature di potenza, tra cui una inedita di 650 CV con coppia di 3300 Nm. La maggiore resta quella da 730 CV, che offre coppia massima di 3500 Nm. In questo caso, Scania ha deciso di coniugare tradizione e innovazione. Così, questo motore monta lo stesso sistema di post-trattamento di nuova concezione degli altri tre motori V8 il solo SCR), ma se ne distingue dal turbocompressore a geometria variabile e un impianto che utilizza sia la tecnologia EGR che SCR per il post-trattamento. Come gli altri nuovi motori, anche il 730 CV è dotato di pompa dell'acqua disinseribile, però il sistema di iniezione è rimasto invariato, così come altri sistemi ausiliari.
"Abbiamo scelto questa strategia considerando le numerose attività che deve affrontare un motore di tale potenza", spiega Olsson. "Questo motore può essere utilizzato in condizioni molto variabili, magari con combinazioni di peso complessivo superiore a 60 tonnellate e a vuoto nel viaggio di ritorno. I clienti alla ricerca della potenza e della maneggevolezza offerte dal 730 CV sono molto soddisfatti delle soluzioni attuali, e solitamente non sono così focalizzati sul consumo di carburante come invece quelli impegnati in tipologie di trasporto più leggere. Tuttavia, rispetto al motore da 730 CV della generazione precedente, quello nuovo offre comunque un risparmio di carburante fino al 5,5%".
Le altre potenze del V8 sono 520 CV, 580 CV e 650 CV, tutte erogate a da 950 a 1350 giri/min, con coppia massima rispettivamente di 2700 Nm, 3000 Nm e 3300 Nm. In questi casi, il trattamento dei gas di scarico avviene solamente tramite sistema SCR. Non è stato semplice, perché i motori di grande dimensione che erogano potenza relativamente bassa sono più soggetti a problemi di post-trattamento perché, spiega Scania, "il motore pompa troppa aria in relazione al calore in eccesso che produce". Per risolvere questo problema, gli ingegneri di Scania hanno recuperato una tecnologia inventata negli anni Cinquanta dall'ingegnere americano Ralph Miller.
Questa tecnica si basa sul fatto che usando un profilo speciale sull'albero a camme per le valvole di aspirazione, queste possono restare aperte più a lungo del normale nella fase di compressione. Così, viene pompata meno aria fresca al motore, contribuendo a mantenere elevata la temperatura di esercizio a beneficio del sistema SCR. "Il ciclo Miller è efficace sia per il post-trattamento che per la riduzione del consumo di carburante", spiega Olsson. "L'unico svantaggio è un aumento leggermente più lento della coppia dal regime minimo. Tuttavia, nella realtà, questa differenza è praticamente impercettibile e di conseguenza questo motore risulta ideale per i veicoli destinati al trasporto a lungo raggio da 30 o più tonnellate, per i quali il peso non rappresenta più un problema. In caso di combinazione pesante, strade collinose o velocità media elevata, il nuovo motore da 520 CV è allo stesso tempo un salvadanaio e una vera e propria fonte di energia".
Ollson precisa perché Scania ha scelto il sistema SCR per questo motore così potente: "Una differenza evidente è che richiede addirittura meno componenti e più leggeri. A sua volta, questo ci consente di ottimizzare più facilmente il consumo di carburante, in quanto si riduce il numero di parametri e componenti da considerare. Inoltre, il passaggio da un turbocompressore a geometria variabile al turbocompressore a geometria fissa assicura una maggiore efficienza, grazie alle minori perdite di carico dei gas al suo interno".
Gli ingegneri Scania hanno adottato altre soluzioni per ridurre i consumi di carburante. Una riguarda la pompa dell'olio, dove un termostato assicura un aumento più veloce della pressione dell'olio all'avviamento del veicolo e permette di mantenere l'olio a una temperatura più elevata rispetto al passato, riducendo l'attrito e il consumo di carburante. La portata della pompa dell'olio può essere regolata tramite un getto d'olio che agisce su una valvola sensibile alla pressione. "In tal modo, la pompa dell'olio assicura una pressione e una portata ottimali a prescindere dal regime, anziché erogare una pressione dell'olio inutilmente eccessiva (che comporta un maggior consumo di carburante) a regime elevato", spiega Scania.
Un principio simile ispira l'impianto di raffreddamento del motore: grazie a un sistema di monitoraggio termostatico avanzato e ad una pompa dell'acqua a capacità variabile, il motore mantiene una temperatura di esercizio più elevata di diversi gradi rispetto alla generazione precedente, senza alcun rischio di surriscaldamento. "La temperatura di esercizio più elevata contribuisce a ridurre l'attrito e di conseguenza il consumo di carburante", dichiara il costruttore.
Gli ingegneri svedesi non hanno trascurato il compressore dell'aria, che ora è montato dietro il motore, direttamente sull'alloggiamento del volano. "Il sistema di azionamento semplificato (simile a quello della pompa di alimentazione) e la funzione di disinserimento automatico quando non è richiesto un ulteriore apporto d'aria compressa, contribuiscono a una riduzione dello 0,5% del consumo di carburante", conclude Scania.

© TrasportoEuropa - Riproduzione riservata - Foto di repertorio
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