Subaru Boxer Diesel

La prima volta di Subaru nel mondo dei motori diesel coincide con una novità a livello mondiale: il primo motore diesel boxer per autovetture. E non poteva essere altrimenti. Da sempre Subaru ha stupito il mondo automobilistico con soluzioni controcorrente, con tecniche innovative e con la produzione di vetture dalle caratteristiche tecnologiche uniche. Ragioni per cui è impossibile trattare questo nuovo turbodiesel come “uno dei tanti” presenti sul mercato. È unico. È diverso da tutti gli altri. Ha delle caratteristiche funzionali che lo differenziano in modo netto da qualsiasi altro.

Procedendo per gradi, nell’analisi di questo motore e, di conseguenza, delle caratteristiche dinamiche che è in grado di offrire, è doveroso analizzare in primis l’architettura e le dimensioni. Si tratta di un quattro cilindri boxer in lega leggera di dimensioni ridotte, è più corto del corrispondente motore a benzina di pari cilindrata. È un quadro, difficile trovare nei motori turbodiesel un rapporto alesaggio/corsa paritario. D’altronde Subaru ha da sempre la predilezione per i motori esageratamente superquadri nell’alimentazione a benzina, il diesel non poteva che essere quadro. Utilizzando un monoblocco così compatto di conseguenza anche l’albero motore è estremamente corto, a tutto vantaggio del contenimento delle vibrazioni. E qui sta uno dei punti di forza di questo motore. Già il boxer è esente da armoniche di secondo grado, con un albero motore così corto è praticamente esente anche dalle caratteristiche vibrazioni flessionali determinate dalla forza della combustione del diesel. Praticamente si può dire che sono inferiori del 40% ai migliori 4 cilindri in linea del mercato. Questo si traduce in una silenziosità funzionale senza pari sia al minimo, in manovra, che sotto carico, in potenza. Il tutto è influenzato anche dal monoblocco in lega leggera e dai pistoni compatti con il mantello in acciaio, raffreddati da getti d’olio in pressione. La camera di combustione è al centro del pistone, toroidale con un effetto “swirl” accentuato di turbolenza determinato dai condotti di aspirazione singoli per ogni valvola e tangenti la camera di combustione stessa. Quattro valvole per cilindro per sfruttare al meglio il riempimento determinato dalla sovralimentazione affidata ad un turbocompressore a gas di scarico a geometria variabile. L’aspirazione è al centro delle testate, sovrapposta alla quale si trova il capiente intercooler raffreddato ad aria attraverso una presa al centro del cofano motore. Gli scarichi sono singoli, raggruppati in un unico accesso al turbo nella parte inferiore, dopo il quale si trova l’accesso al catalizzatore ossidante ed al filtro antiparticolato aperto (DPF). Infine gli scarichi si sdoppiano nuovamente per le due colonne di scarico finali con i silenziatori. Oltre alla silenziosità, questo motore è particolare per l’andamento della coppia motrice. Dando un’occhiata ai dati prestazionali si vede come la coppia massima sia raggiunta a soli 1800 giri/min ed abbia il considerevole valore di 350 Nm, tra i più alti della categoria. Ma quello che stupisce è che, raggiunto questo valore, il motore non si “siede”, anzi, prosegue con una vigorosa spinta fino al regime massimo, che, pur essendo contenuto a 3600 giri/min, consente di poter avere un allungo più simile ad Silenzioso Quattro valvole per cilindro Turbocompressore a geometria variabile Catalizzatore ossidante Filtro antiparticolato Potenza e coppia un benzina, che ad un diesel sovralimentato. A questo punto si raggiunge la potenza massima di 150 CV, ben 75,07 CV/l di potenza specifica, tutti “pieni” con una spinta costante e regolare fino alla velocità massima di 203 km/h. L’alimentazione è affidata ad un sistema ad iniezione elettronica Common Rail ad alta pressione (1800 bar) realizzata con una pompa ad alta pressione e quattro iniettori elettromagnetici. La combustione è particolarmente pulita, al punto che i gas di scarico sono trattati da un sistema di ricircolo dei gas con valvola EGR e raffreddati a liquido per l’abbattimento degli NOx, un catalizzatore ossidante per l’annullamento degli HC e del CO e un filtro antiparticolato aperto per il trattamento e l’abbattimento del particolato. Il motore provvede alla bisogna a innalzare la temperatura del catalizzatore oltre i 600°C per “bruciare” i residui di PM presenti nel filtro. Difficile descrivere il particolare feeling che trasferisce questo motore diesel di nuova concezione. Veloce e silenzioso, con una spinta eccellente in basso, molto apprezzabile nei percorsi in montagna e quando si affonda l’acceleratore per un sorpasso. Ma anche molto fluido nell’allungo in piena velocità, dove si sente solo il fruscio aerodinamico e la presenza costante della spinta del motore anche nel gioco del tiro e rilascio. Se a questo particolare motore si somma il sistema Subaru Symmetrical AWD ed il telaio DC3 che caratterizza tutta la più recente produzione, Legacy ed Outback per primi, si può immaginare il livello di trazione, motricità, sicurezza attiva e piacere di guida che questi mezzi sono in grado di offrire. Questo rivoluzionario motore diesel non fa altro che esaltare le qualità di marcia di questi prodotti, in particolare se li si utilizza su terreni difficili, viscidi e con frequenti variazioni di aderenza, come è nel DNA di ogni Subaru.

Subaru boxer turbodiesel: Peculiarità
Subaru da oltre trent’anni ha cercato di impostare tutta la sua produzione su un concetto molto chiaro: costruire un nuovo stile di viaggiare incentrato sulla filosofia della sicurezza attiva, del comfort e dell’affidabilità ovunque e con qualsiasi condizione meteorologica. Uno dei cardini di questa filosofia si chiama Symmetrical AWD, l’esclusivo sistema che abbina ad un motore boxer, una trasmissione longitudinale ed un sistema di trazione integrale ad altissima efficienza. Chi sceglie una Subaru, invece di altre proposte europee, ha la sicurezza di poter godere della esperienza di una guida confortevole, sicura ed affidabile che solo una Subaru può offrire. Per tutto ciò, vi è un preciso motivo dietro la determinazione di realizzare un nuovo, specifico, “Subaru” motore diesel: trasportare questo tipo di esperienza di guida anche nel mondo dell’alimentazione a gasolio. Realizzare quindi dei mezzi in linea con le stesse logiche dinamiche del resto della produzione Subaru, sintetizzando l’ideale combinazione di un leggero e compatto motore diesel boxer con il sistema Symmetrical AWD. Ovviamente anche le varie peculiarità dei motori SUBARU BOXER, come le ridotte vibrazioni, il baricentro basso e l’elevata rigidità, sono state idealmente trasferite a questo nuovo motore diesel Subaru. La base della filosofia costruttiva Subaru Perché un diesel boxer Subaru boxer turbodiesel Peculiarità Ma c’è anche un altro importante collegamento con il resto della produzione nella realizzazione di questo rivoluzionario motore a gasolio. Quella sensazione di sportività, che è una delle principali caratteristiche del motore a cilindri orizzontali contrapposti, che si ritrova anche nel motore BOXER DIESEL. La superiore prontezza di risposta all’acceleratore di questo nuovo SUBARU BOXER DIESEL lo pone nettamente all’avanguardia rispetto alla concorrenza. Questo motore equipaggia per primi Legacy e Outback. Subaru punta molto su questo motore soprattutto nel mercato europeo, dove conta di farlo diventare uno dei principali elementi trainanti. Il motore BOXER DIESEL verrà in seguito reso disponibile su una più ampia varietà di vetture di futura produzione. Il SUBARU BOXER DIESEL è il primo diesel a cilindri orizzontali contrapposti concepito per le vetture passeggeri. Non solo conserva i tipici vantaggi dei motori a gasolio, ma offre anche i vari benefici quanto a prestazioni che Subaru ha integrato nella concezione dei suoi motori boxer. L’Europa è sempre stata propensa a questi veicoli, ed i diesel sono diventati sempre più diffusi su questo mercato per la loro economicità ed adeguatezza alle condizioni d’impiego europee. Subaru si è fortemente impegnata a sviluppare un diesel che non sacrificasse i vantaggi promessi da sempre ai suoi clienti. Soddisfare le odierne richieste dei clienti, adottando il motore BOXER DIESEL sulle sue vetture, è stato il fulcro della sfida raccolta da Subaru. Così i vantaggi che solo Subaru può offrire saranno disponibili ad una clientela più ampia e variegata. La tecnologia del motore boxer è stata costantemente perfezionata da Subaru e con il nuovo motore diesel è stata anche sfruttata l’esperienza ricavata dalla partecipazione al campionato del mondo rally FIA per creare il primo motore diesel a cilindri orizzontali contrapposti al mondo destinato a vetture passeggeri, of- Sicurezza attiva e sportività La produzione Ampliare la fascia di utenti Esperienza trentennale frendo così sia un comportamento su strada ottimale, che rispetto dell’ambiente. L’interasse tra i cilindri è stato ridotto rispetto ai corrispondenti motori a benzina da due litri, e i semiblocchi di destra e di sinistra supportano l’albero motore rendendo il gruppo estremamente rigido, il che ha anche consentito di impiegare un blocco cilindri in lega leggera dal peso contenuto. Ne è risultato un motore diesel ai vertici per leggerezza nella categoria 2.0 litri, soli 177,1 kg. I movimenti dei pistoni contrapposti agiscono all’unisono per eliminare con efficacia la vibrazione di seconda armonica (vibrazione con frequenze doppie rispetto alla rotazione del motore) che risultano molto percettibili all’uomo e quindi particolarmente sgradevoli. Il risultato di questa architettura è una vibrazione minima, che rende inutile l’utilizzo di un contralbero di equilibratura, classico in quasi tutti i motori a 4 cilindri in linea o a “V”. L’albero motore è corto ed estremamente rigido, il che minimizza la tipica rumorosità di rotazione di molti tradizionali motori diesel. L’eccellente bilanciamento tipico dei motori boxer porta ad una minore inerzia di rotazione e quindi anche a una riduzione considerevole degli attriti interni. Ne consegue una eccezionale risposta all’acceleratore. Sempre pronto e rapido a salire, assomiglia più ad un benzina che a un classico diesel. Comunque si distingue per una notevole erogazione di coppia, in questo è un vero turbodiesel, con in più un controllo delle emissioni tale che rispetta ampiamente le norme europee EURO 4. Con queste qualità costruttive, risulta essere anche eccellente per efficienza nei consumi, oltre che nelle emissioni, tanto da risultare, nel settore delle vetture passeggeri a 4 ruote motrici, tra le migliori in assoluto. Basti ricordare i 148 g/km di emissioni di CO2, tra i più bassi della categoria.

Caratteristiche meccaniche
Per massimizzare il potenziale del motore a cilindri orizzontali contrapposti ad elevata rigidità è stato utilizzato un blocco cilindri in lega d’alluminio. Per ottenere una combustione ideale del gasolio, la corsa del pistone è stata allungata di 11 mm rispetto al duemila a benzina, mentre l’alesaggio è stato ridotto di 6 mm. Subaru ha ottenuto questa configurazione, con uguale dimensione di alesaggio e corsa (86,0 x 86,0, quadro) senza aumentare la larghezza complessiva del motore. Inoltre l’interasse cilindri è stato ridotto a 98,4 mm, misura analoga a quella del 6 cilindri Subaru Boxer a benzina (EZ30), mentre quella del Subaru Boxer 4 cilindri a benzina (EJ20) è di 113,0 mm. Ciò ha portato ad una riduzione di 61,3 mm della lunghezza del monoblocco per una struttura ancora più compatta. La struttura del monoblocco ricorre ad un piano di tipo semichiuso, che ha dimostrato la propria robustezza sui modelli a benzina sovralimentati. Ciò aumenta la rigidità attorno alle zone di tenuta della guarnizione della testata. Tutti i 5 cuscinetti principali (cuscinetti di banco) nel blocco cilindri integrano (durante il processo di fusione) dei supporti in metallo composito (Metal Matrix), il che porta ad una maggiore silenziosità, dovuta all’elevata rigidità, e ad un coefficiente di dilatazione termica analogo a quello dell’albero motore. Monoblocco compatto in lega leggera Cuscinetti di banco Subaru boxer turbodiesel Caratteristiche meccaniche Nel mantello dei cilindri sono state realizzate delle fessure che agiscono da canalizzazioni per il liquido refrigerante, migliorando così il raffreddamento. Per resistere alle alte pressioni di combustione del diesel, sono stati usati materiali ad alta resistenza. Per migliorare il raffreddamento del pistone, sono presenti delle canalizzazioni toroidali al di sotto del cielo del pistone stesso che sono inondate di olio lubrificante spruzzato attraverso una fessura nella parte inferiore da appositi getti. Le ampie estremità delle bielle hanno un profilo asimmetrico, il che migliora la precisione in fase d’assemblaggio e la rotondità della superficie di raccordo con il perno di manovella riducendone l’attrito. Il che ha anche contribuito a ridurre il percorso di rotazione, permettendo così di impiegare una corsa più lunga del pistone all’interno di un blocco cilindri compatto. L’albero motore ad alta rigidità è stato sottoposto a trattamento superficiale per sopportare le elevate pressioni di combustione che si hanno in un motore diesel. Va tenuto conto, comunque, che la particolare architettura del motore a cilindri orizzontali contrapposti porta ad un peso molto più contenuto rispetto ad un analogo motore con configurazione in linea. Anche le testate, per lo stesso motivo, sono ad alta resistenza. La distribuzione si avvale di bilancieri a rullino compatti ed a basso attrito, in combinazione con un sistema di distribuzione a doppio albero a camme in testa (DOHC), mosso da catena. Il diametro delle valvole d’aspirazione è stato ottimizzato per migliorare la respirazione del motore e la turbolenza, con conseguente migliore efficienza nella combustione. Materiali ad alta resistenza Bielle con profilo asimmetrico Albero motore ad alta rigidità Testate DOHC Condotti singoli per migliorare la turbolenza La combinazione di un sistema d’aspirazione ad effetto “swirl” valvole d’aspirazione di diametro ottimizzato, ha portato ad ottenere una turbolenza notevole. Per il comando degli alberi a camme è stato adottato un sistema a catena molto robusto in grado di sopportare le variazioni di coppia generate dal motore diesel. Per una mandata del gasolio in grado di garantire migliori prestazioni è stato impiegato un sistema ad iniezione diretta a controllo elettronico common rail. Il gasolio viene pressurizzato a 180 MPa all’interno del flauto del common rail. Sono stati utilizzati degli iniettori di progettazione specifica. Una minore lunghezza complessiva dell’iniettore ha contribuito a mantenere una larghezza totale del motore uguale a quella del propulsore a benzina, malgrado la corsa più lunga dei pistoni. Per garantire una consistente sovralimentazione a tutti i regimi è stato progettato uno specifico turbocompressore a geometria variabile. Il turbocompressore stesso è stato sistemato sotto al motore e montato direttamente sui convertitori catalitici per ottenere emissioni più pulite. L’unità garantisce una risposta più pronta ed inoltre contribuisce ad abbassare il baricentro. Il sistema di scarico è stato accuratamente tarato per l’impiego con il motore diesel. È un sistema complesso che utilizza come componenti principali: i convertitori catalitici ad ossidazione, il filtro antiparticolato (DPF - Diesel Particulate Filter) e il sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR - Exhaust Gas Recirculation). Il filtro dei gas è stato posizionato sotto al motore assieme al turbocompressore. L’unità consente di avere emissioni più pulite senza influenzare il baricentro basso ottenuto grazie alla combinazione del motore a cilindri orizzontali contrapposti e del si- Common rail ad alta pressione Polverizzatori elettomagnetici Turbocompressore a gas di scarico a geometria variabile Scarico con catalizzatore ossidante Filtro antiparticolato DPF Valvola EGR stema Symmetrical AWD Subaru. Rispetta le norme EURO4 sulle emissioni di scarico. Il convertitore catalitico trasforma gli idrocarburi incombusti in vapore acqueo e il monossido di carbonio in anidride carbonica. L’unità è stata resa sufficientemente compatta, tanto da riuscire ad attivarsi subito dopo l’avviamento del motore. Quando la temperatura dei gas di scarico si eleva, superando i 300 °C in certe condizioni di marcia, il convertitore catalitico ad ossidazione produce NO2 che ossida il particolato del gasolio raccolto all’interno del DPF, “asciugandolo” dei gas incombusti nocivi in esso racchiusi. Inoltre, il particolato raccolto con efficacia dal filtro antiparticolato all’interno del DPF, viene “bruciato”, attraverso una particolare “carburazione” del motore, in alcune condizioni di marcia, che eleva la temperatura dello stesso ben oltre i 600 °C e quindi eliminato attraverso lo scarico. Per rispettare le norme europee EURO 4 sui gas di scarico è stato adottato un sistema EGR. Il gas di scarico raffreddato viene rimandato nella camera di combustione per abbassare la temperatura di combustione e ridurre le emissioni di NOx, dipendenti appunto dalla temperatura della combustione. Per ridurre le vibrazioni ed offrire migliori prestazioni in fatto di maneggevolezza è stato adottato un sistema di supporti motore idraulici.

La combinazione del motore BOXER DIESEL e del sistema di trasmissione Symmetrical AWD SUBARU garantisce le seguenti caratteristiche d’eccellenza a Legacy/Outback:
• Superiore stabilità di marcia
Il posizionamento del peso della trasmissione e del gruppo motopropulsore all’interno del passo, ha consentito di ottenere una guidabilità eccezionale e un comportamento lineare che permettono al conducente di controllare con assoluta precisione la vettura secondo i propri desideri.
• Eccezionale risposta all’acceleratore: L’eccezionale risposta all’acceleratore del BOXER DIESEL conferisce all’insieme una sportività straordinariamente superiore rispetto a qualunque altra vettura a motore diesel.
• Migliore efficienza nei consumi: sono state minimizzate le perdite per attriti in: motore, cambio e sistema AWD, riducendo così i consumi.
• Ridotte emissioni di CO2 : la maggiore efficienza nei consumi significa che il boxer diesel rende la vettura più rispettosa dell’ambiente di qualunque altra a trazione integrale. Il BOXER DIESEL rispetta le norme europee EURO 4.
• Sostanziale riduzione di vibrazioni e rumorosità: le minori vibrazioni associate all’architettura del motore a cilindri orizzontali contrapposti e le misure antivibrazione adottate in tutta la struttura del veicolo, garantiscono che vibrazioni e rumorosità, normalmente associate alle vetture con motore a gasolio, risultino drasticamente ridotte.
• Possibilità di conversare tranquillamente quando si viaggia in autostrada: gli eccezionali livelli di silenziosità vogliono dire poter conversare tranquillamente a bordo anche quando si viaggia alle velocità più elevate. Si utilizza un servosterzo elettrico per aumentare la maneggevolezza e per ottimizzare il rispetto dell’ambiente e per ridurre i consumi. Il sistema è stato meticolosamente progettato per migliorare il piacere di guida e ridurre la rumorosità sul veicolo, oltre a mantenere viva la “presenza” della strada sul volante. La scatola guida è fissata alla traversa in quattro punti mediante boccole flottanti, limitando così la trasmissione delle vibrazioni ed aumentando la rigidità. La sensibilità dello sterzo è stata accuratamente tarata per offrire una migliore guidabilità a tutti i regimi in modo da garantire le tipiche doti di guida di Legacy ed Outback e ridurre consumi ed emissioni. Uno speciale cambio manuale è stato progettato per il BOXER DIESEL. I rapporti del cambio sono stati accuratamente definiti per corrispondere alle caratteristiche di erogazione del motore diesel, ed è stata anche migliorata la sensazione di cambiata. Il volano a doppia massa e le caratteristiche dello smorzatore della frizione sono stati accuratamente affinati in funzione del motore diesel, riducendo le sgradevoli rumorosità prodotte ai bassi regimi. I rapporti del cambio sono stati ottimizzati in funzione del ridotto regime di rotazione massimo e della maggiore erogazione di coppia offerta a tutti i regimi dal motore diesel, coprendo ogni esigenza: dall’uso in città, a quello in autostrada. Limitando il regime di rotazione ad alta velocità (a 150 km/h il motore ruota a circa 3.000 gmin), si sono ottenuti livelli di silenziosità eccellenti. Parallelamente allo sviluppo qualitativo del suo motore diesel, che ha innate doti di silenziosità ed assenza di vibrazioni rispetto agli altri diesel, Subaru ha ulteriormente sviluppato le prestazioni di telaio e carrozzeria per ottenere una qualità di marcia pari a quella dei benzina.

Servosterzo elettrico Cambio manuale specifico A questo scopo sono stati aggiunti e/o aumentati i materiali fonoassorbenti e le misure per la silenziosità in tutta la vettura. Vibrazioni e rumori sono stati limitati in tutto il gruppo di motopropulsione per ottenere gli stessi livelli di silenziosità dei modelli a benzina. L’eccezionale silenziosità permette di conversare tranquillamente con gli altri passeggeri anche alle velocità più elevate. Altre componenti, in particolare sospensioni e freni, sono state accuratamente tarate per migliorare la guidabilità e la silenziosità. Nelle protezioni passaruota di nuova concezione è stato aggiunto del materiale fonoassorbente. La copertura inferiore è di maggiori dimensioni e si estende sino a sotto il cambio, ed il fonoassorbente sul pianale è stato sostituito con materiali a doppio strato. All’isolamento del cofano motore è stato aggiunto del Thinsulate per migliorare la protezione rispetto ai rumori ad alta frequenza del motore. Sempre per accrescere la silenziosità a bordo, è stato aumentato anche lo spessore del pannello delle pedane. Le sospensioni anteriori sono state sottoposte ad una speciale taratura per adeguarle al diverso carico sull’assale anteriore legato all’adozione del motore diesel e del servosterzo elettrico. Ciò ha permesso di migliorare la stabilità e la risposta per una maggiore guidabilità. Il dimensionamento dei giunti esterni dei semiassi anteriori è stato adeguato alla maggiore coppia motrice erogata dal motore diesel. Il diametro dell’albero di trasmissione è stato ottimizzato in modo da ridurre le vibrazioni e migliorare la silenziosità all’interno della vettura quando si viaggia a bassa velocità con una marcia lunga.

Materiali fonoassorbenti
Sospensioni
Con il maggior peso che insiste sull’assale anteriore, i freni anteriori sono stati evoluti ed ora adottano dischi da 16 pollici per garantire migliori prestazioni in frenata. Anche le prestazioni della pompa freni sono state ottimizzate per offrire maggiore affidabilità in frenata a qualunque velocità e per aumentarne la sensibilità.

• Gli airbag SRS frontali e laterali sono di serie.
• Gli airbag SRS a tendina sono in opzione.
• Il sistema di controllo della dinamica del veicolo (Vehicle Dynamics Control) è di serie.
• Sono stati impiegati una cuffia ed un pomello del cambio specificatamente concepiti per il motore diesel. Ciò conferisce all’interno un aspetto sportivo e lussuoso.
• La leva del cambio è più corta di 10 mm rispetto a quella dei modelli a benzina per migliorare la sensibilità di cambiata e quindi la guidabilità.
• Disegno e materiale dei tessuti dei sedili sono specifici per i diesel in modo da renderne esclusivo l’aspetto. • È stato sviluppato uno speciale sistema di climatizzazione che assicura un eccellente riscaldamento già subito dopo l’avviamento e nelle zone a clima estremamente rigido. • Il pacchetto Inverno comprende di serie i riscaldatori per i sedili e per i tergiparabrezza. • I modelli diesel sono dotati di specifica copertura motore e di finiture posteriori esclusive.

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