Ho smontato un motore: non è elettrico, ma è un moderno diesel a 6 cilindri
Abbiamo smontato il 6 cilindri diesel di Mazda, ecco i suoi segreti
Parlare oggi di motori diesel può sembrare anacronistico. Parlare di un 6 cilindri quando tutti, anche i grandi SUV premium tedeschi, montano motori a quattro cilindri lo è ancora di più. E se poi ci aggiungiamo la cilindrata di 3,3 litri, l'opposto del "downsizing", si completa lo scenario da teatro dell'assurdo. Eppur, come diceva Galileo, si muove. Eppur, come dicono i dati omologativi, funziona e consuma meno!
Il paragone è fatto con le concorrenti di pari prestazioni e classe, prevalentemente le tedesche premium e Volvo: in tutti i parametri, l'unità di Mazda costa meno e ha consumi inferiori rispetto ai quattro cilindri equivalenti.
Il sei cilindri diesel Mazda è l'esempio perfetto della filosofia del costruttore, un marchio con non fa certo i numeri dei grandi gruppi tedeschi ad esempio, e che ha sempre impostato la sua filosofia partendo da un concetto: produrre internamente il maggior numero di componenti critiche, limitando l'accesso ai fornitori di terze parti.
Insomma, i Giapponesi di Mazda, sicuramente in controtendenza rispetto al resto del mondo automotive, hanno l'orgoglio di creare internamente soluzioni che possano rispondere a quella meticolosa ricerca della perfezione tecnica.
Nasce così il progetto del diesel da 3,3 litri e sei cilindri in linea. Innanzitutto la cilindrata: no al downsizing, sì a una cilindrata generosa con ampio margine per compensare l'effetto indiretto di riduzione (virtuale) della cilindrata dovuto al sistema EGR, poiché con l'EGR attivo una parte del volume che dovrebbe essere occupato dall'aria fresca viene occupata dai gas di scarico riciclati al fine di ridurre le emissioni dei NOx (ossidi di azoto).
Con questo diesel Mazda è a prova di futuro: il limite di NOx è di 80 mg/km per l'Euro 6E, il sei cilindri Mazda si ferma a soli 20,7 mg/km. Nella versione da 200 cv, emette 128 g di CO2 al chilometro con consumi medi WLTP di 5 litri / 100 km
La caratteristica più nota del sei cilindri è però il sistema DCPCI e la doppia camera a uovo del pistone, perfettamente visibile durante lo smontaggio del motore. Qui si usa la geometria per gestire i vortici all'interno della camera: l'iniettore a 10 fori (2.500 bar di pressione) spruzza il gasolio con precisione certosina nel punto esatto tra i due incavi, generando così due vortici nelle due zone per migliorare la combustione e ridurre il soot di una miscela troppo ricca, quel residuo prodotto da un'eventuale combustione incompleta e responsabile sia di maggiori consumi, sia di maggiori emissioni di NOx.
L'approccio alla progettazione è olistico, dai leveraggi all'albero disassato, tutto concorre alla massima efficienza che è del 40% per questo motore, con un asterisco che vedremo dopo. Inoltre l'ottenimento del picco di calore in concomitanza con il PMS (punto morto superiore) fa si che la detonazione avvenga nel punto geometricamente migliore per trasformare al meglio l'energia termica in energia dinamica tramite il movimento del pistone nel cilindro.
Sempre a proposito di pistone (in acciaio forgiato) e cilindro, poi, lo smontaggio del sei cilindri di Mazda, unità che aveva effettivamente girato in strada e quindi mostrava ancora residui di olio nonostante fosse stata pulita per permetterci di lavorarci meglio, ha consentito di vedere nella pratica le tecnologie per la lubrificazione e il raffreddamento. Nello specifico, i due ugelli sotto il pistone che immettono olio ad un doppio scopo: regolare la temperatura e lubrificare, lavorando insieme alle proprietà termiche intrinseche dell'acciaio che, rispetto all'alluminio, riduce le dilatazioni.
Torniamo però a quel 40% dichiarato: non è un dato teorico, ma un'efficienza reale che, seppur lontana da quella dei motori elettrici, mostra come sia possibile migliorare il rendimento dei termici con la ricerca e l'innovazione. Questa efficienza del 40%, però, non è raggiunta in tutte le condizioni: il trucco di Mazda è stato raggiungerla in quel range di utilizzo quotidiano, insomma: è efficiente nella maggior parte degli scenari di guida, nell'intervallo di giri più usato.
Ed è qui che ritorna l'approccio olistico: Mazda non ha scelto un cambio di un costruttore terzo, ma lo ha realizzato in casa progettando la trasmissione per rispondere proprio alle esigenze di questo sei cilindri.
Il cambio integra infatti il sistema ibrido a 48 V con un motore elettrico da 12,4 kW (17 cv) dimensionato apposta per questo diesel. Lavora direttamente sull'albero d'ingresso della trasmissione a 8 marce che non utilizza un convertitore di coppia ma due frizioni tra motore termico, elettrico e trasmissione.
In pratica, l'elettrico posizionato al centro del sandwich composto dalle due frizioni con il seguente schema: motore termico – frizione 1 – motore elettrico – frizione 2 – trasmissione- ruote. Il risultato è che si può veleggiare nel 37% del tempo durante il ciclo WLTC.
Altra soluzione unica: la coppa dell'olio con foro passante attraverso il quale scorre il semiasse, quello che porta il movimento alle ruote anteriori. Scelta di origini rallystiche per abbassare il più possibile il baricentro.
In più, qui non è presente la classica asta per monitorare il livello dell'olio: c'è un sensore che determina sia il livello, sia la qualità dell'olio, avvisandoci di sostituirlo se degradato. In tema di sensori, poi, sono presenti anche sugli iniettori per garantire letture più precise e puntuali sia della temperatura, sia della pressione. Ognuno degli iniettori piezoelettrici lavora quindi con sei cavi (controllo, temperatura, pressione).
La distribuzione è lato volano, scelta fatta per ottimizzare gli spazi. Qui si è scelta una catena ed è interessante, smontando il sei cilindri, notare come esistano due carter per la distribuzione. Il primo è posto in alto e utilizza una guarnizione: è questo quello dedicato all'ispezione rapida così da ridurre la manodopera. Il secondo è quello che, verosimilmente, non verrà mai toccato o rimosso, salvo gravissimi (e rari) problemi figli di un difetto di produzione.
Infine, a dimostrazione della "folle" attenzione ai dettagli di Mazda, i pannelli fonoassorbenti dedicati al gruppo motopropulsore sono specifici e con densità differenziata, ognuno pensato per un obiettivo di riduzione delle frequenze.
