Lo studio di oggi è un focus su una Subaru Outback equipaggiata con il motore 2.0D 150PS Euro 6 e con centralina Denso.
La Subaru Outback è una station wagon di medie dimensioni prodotta dalla Casa delle Pleiadi. Di evidente derivazione dalla Legacy, eccezion fatta per la carrozzeria rialzata e il design muscoloso, è una perfetta sintesi tra un SUV e una familiare, data anche la grande capienza dell’abitacolo omologato per cinque persone. Non a caso, infatti, nel 2010 è stata nominata la migliore Sport Utility dell’anno visto il buon compromesso tra comfort, efficienza e versatilità d’impiego. La Outback infatti è in grado di affrontare sia il traffico urbano che le impervie strade extraurbane senza rinunciare a comfort e praticità. Questo grazie a un vano di carico nettamente più ampio rispetto alle versioni precedenti. Benzina e diesel sono le motorizzazioni a disposizione, che spingono il potente e robusto propulsore Boxer a trazione integrale, comune denominatore per tutti i modelli Subaru.
La versione 2.0D eroga 150PS a 3600rpm ed ha 350Nm tra 1600rpm e 2800rpm.
Lo stesso motore è anche montato su altri modelli della Casa nipponica, ad esempio su Forester, Legacy, XV e Impreza
Approfondiamo il motore BOXER, il fiore all’occhiello di Subaru
In passato svariate altre Case automobilistiche hanno realizzato, per alcuni modelli, motori boxer tra le quali ricordiamo Alfa Romeo, BMW, VW, Citroen, Panahard, Chevrolet, Lancia, Tatra, Steyr-Puch. Il primo motore Porsche 4 cilindri boxer raffreddato ad aria risale al 1948 (Porsche 356) e derivava direttamente dal motore Volkswagen che equipaggiava il Maggiolino e, negli anni di guerra, la Kubelwagen militare.
Anche per Subaru il motore boxer, grazie anche ai numerosi successi sportivi nei rally degli anni ’90 e 2000, è ormai un marchio di fabbrica vincente e irrinunciabile tanto che nel 2008 introduce sui modelli Legacy e Outback anche il motore boxer diesel. L’avvio del nuovo progetto diesel inizia nel 1999 e nel 2004 i primi prototipi 1.3 e 1.7 girano al banco prova. L’obiettivo finale è però un 2 litri che, rispetto al corrispondente boxer a benzina, deve avere un alesaggio minore (camera di scoppio più compatta) e una corsa più lunga, a parità di cilindrata. La scelta cade su una misura quadra di 86 x 86 mm.
Vediamo ora vantaggi e svantaggi di questo motore:
Innanzitutto la conformazione piatta riduce l’ingombro in altezza con evidenti vantaggi aerodinamici nel caso di motore anteriore (linea del cofano più bassa). Inoltre si abbassa il baricentro del veicolo poiché il peso del motore è più in basso. Anche la lunghezza del motore si riduce notevolmente rispetto ad un motore in linea di pari cilindrata e ciò può tornare utile per dedicare più spazio all’abitacolo o ridurre lo sbalzo anteriore o posteriore. Inoltre lo schema boxer permette di avere un albero motore più corto e compatto (perché minore è la distanza fra i pistoni opposti), dunque più rigido e meno soggetto a flessione e torsione.
Altro notevole pregio del motore boxer è la quasi totale assenza, in un 4 cilindri, di vibrazioni dovute alle forze alterne d’inerzia del 1° ordine e del 2° ordine che risultano perfettamente equilibrate. Infatti le forze generate dal moto alterno dei pistoni opposti si annullano reciprocamente. Anche le coppie del 1° ordine sono equilibrate, mentre, nel 4 cilindri, non lo sono quelle del 2° ordine a differenza del 6 cilindri boxer ove forze alterne e coppie sono tutte perfettamente equilibrate. Quindi nei motori boxer non sono necessari eventuali contralberi di bilanciamento, con notevole riduzione di peso e semplificazione meccanica.
E’ importante sottolineare che il bilanciamento delle forze alterne d’inerzia si ottiene solo nei boxer veri in cui i pistoni si muovono in direzione opposta poiché le rispettive bielle sono collegate a perni di manovella distinti, sfalsati di 180°. Nel caso in cui le teste di biella dei pistoni contigui siano accoppiate sul medesimo perno di manovella (come sul motore Ferrari F1 3 litri V12 di 180° degli anni ’70), non si può parlare di motore boxer, poiché i pistoni si muovono nella stessa direzione. Più correttamente, questi ultimi si possono definire motori a V di 180°.
Esaminiamo ora gli aspetti negativi connessi al motore boxer contrapposto. In primo luogo il maggiore ingombro trasversale, inoltre la maggiore complessità costruttiva rispetto al motore in linea, a causa della presenza di due bancate separate (come nei motori a V) però a 180° fra loro. Quindi, a parità di n° di cilindri, alcuni organi della distribuzione devono essere raddoppiati (alberi a camme, cinghie o catene, ecc.). Questo comporta un aumento dei costi di produzione che deve essere compensato in qualche modo.
Il Boxer Diesel è il primo propulsore di questo tipo espressamente progettato per applicazioni automobilistiche. Si tratta di un 4 cilindri iniezione diretta common rail di 1998 cc turbocompresso con monoblocco e testate in lega leggera. Eroga 150HP al modesto regime di 3600rpm con una coppia massima di ben 350 Nm da 1600 a 2800rpm. I pistoni, dal mantello ridotto, presentano sui fianchi un strato antiattrito in materiale grafitico e sono dotati di condotto interno circolare per l’olio al fine di raffreddare la parte superiore. Le bielle, molto corte, hanno il piano di giunzione dei cappellotti inclinato per facilitare l’assemblaggio e migliorare la lubrificazione. Particolarmente pregevole il compatto albero motore montato su 5 cuscinetti di banco e lungo meno di 35 cm grazie anche alle “mannaie” molto sottili. La distribuzione è a 4 valvole per cilindro parallele comandate, tramite bilancieri a dito con rullini centrali, da 4 alberi acamme in testa (2 per bancata) azionati da 2 catene singole (una per bancata) dotate di tendi-catena a pattino autoregistranti. Il sistema di iniezione diretta common rail funziona ad una pressione di 2000 bar, il turbocompressore è del tipo a geometria variabile.
Altra particolarità è il sistema Symmetrical AWD
Il Symmetrical AWD, che comprende il motore SUBARU BOXER a cilindri orizzontali contrapposti montato longitudinalmente ed una trasmissione simmetrica a 4 ruote motrici, è il sistema su cui Subaru si è concentrata per offrire il meglio in fatto di stabilità, sicurezza e prestazioni su strada. Questo esclusivo sistema di motopropulsione è al centro dello sviluppo di Subaru sin dalla presentazione della prima berlina 4WD al mondo, quarant’anni fa. L’intero sistema, dal motore longitudinale a cilindri orizzontali contrapposti sino al differenziale posteriore, è sistemato in modo simmetrico intorno all’asse centrale, perfettamente diritto, della vettura. Le caratteristiche del Motore a Cilindri Orizzontali Contrapposti, che può essere montato in posizione ribassata sul veicolo, sono state sviluppate in modo tale da avere un baricentro il più in basso possibile e verso il centro del veicolo stesso. Le prestazioni straordinarie garantite dal maggiore bilanciamento di questo sistema si uniscono alla grande trazione della 4WD per limitare rollio e beccheggio del corpo vettura che si manifestano in curva ed in frenata, offrendo così la massima stabilità in ogni frangente. Ne risulta un telaio senza scossoni ed un migliore comfort di marcia, il che rende il viaggio più piacevole a tutti i passeggeri.
Nelle vetture a trazione anteriore ed in quelle a trazione posteriore, in cui la potenza non viene distribuita su tutte le 4 ruote come avviene nelle AWD, si possono esercitare carichi eccessivi sulle ruote di trazione. Perciò entrano in gioco forze laterali che si manifestano in curva, ed una scarsa trazione può causare un drastico cambio di direzione verso l’esterno da parte delle ruote motrici. Viceversa i sistemi AWD distribuiscono la potenza su tutte e quattro le ruote in modo equilibrato. Ciò crea un comportamento neutro, e non si manifesta alcuna perdita di aderenza nella direzione di percorrenza del veicolo, anche quando è in curva. Se una ruota inizia a perdere trazione su una superficie sdrucciolevole, le altre tre ruote motrici sono in grado di compensarla con la trazione necessaria.
Rispetto alle vetture con ruote motrici solo anteriori o solo posteriori si ha una trazione, e quindi una sicurezza, molto maggiore. A parità di potenza erogata, anche l’accelerazione è molto migliore quando si hanno quattro ruote motrici rispetto a due soltanto. Inoltre con il Symmetrical AWD l’intero sistema può essere montato in posizione più bassa sul veicolo. Il fatto di avere un baricentro basso influisce direttamente sulla maggiore stabilità di comportamento del veicolo in curva. Queste caratteristiche del Symmetrical AWD garantiscono un comportamento più stabile nelle varie condizioni di marcia, permettendo di guidare con maggiore tranquillità. Questa esclusiva configurazione è semplicemente molto più avanti in fatto di stabilità, sia sulle strade secondarie che in autostrada o al variare del tipo di fondo. “Chi è al volante non deve più stare in tensione quando guida e quindi non si affatica più così facilmente”. Questo è un altro importante aspetto di sicurezza nella prevenzione degli incidenti.
Abbiamo infine il cambio LINEARTRONIC
Concepito per ottenere il massimo dal motore SUBARU BOXER e dalla trazione Symmetrical AWD, il cambio a variazione continua Lineartronic mantiene il motore al suo regime ideale per assicurare alla Outback consumi ai vertici della categoria di 6,1L/100km (Diesel Lineartronic). I nuovi comandi del cambio assicurano elasticità, prontezza e uniformità di marcia. Con il 2.0D il cambio Lineartronic è anche in grado di gestire la coppia maggiorata con minore rumorosità. I comandi del cambio prevedono anche una nuova serie di rapporti fissi che si adeguano alla velocità dell’auto e al regime del motore, consentendo al guidatore di percepire i punti di cambio in accelerazione e sentirsi sempre a contatto con la strada.
Come si legge e dove si trova l’OBD?
Con lo strumento KESSv2 è possibile leggere questa ECU direttamente tramite la porta OBD utilizzando il protocollo 553 con il cavo OBDII standard (144300KCAN). Al momento il protocollo in oggetto è in versione BETA, perché i nostri tecnici stanno ultimando i test ma a brevissimo sarà disponibile per tutti.
Andiamo ora ad analizzare le principali mappe presenti nel driver di ultima generazione. Il driver è composto di 66 mappe che si dividono nelle seguenti categorie:
– Sistema di iniezione
– Rail
– Coppia motore
– Controllo aria
– Turbo
– Limitatori
Quantità carburante iniettata
In base al numero di giri e della coppia (Nm) stabilisce quanti mm3/Stk di gasolio dovranno essere iniettati
L’asse dei Nm arriva fino a 410 ma la vettura ne ha solo 350Nm, quindi la ECU leggerà solo l’area evidenziata
Limitatore quantità di carburante
E’ la mappa che limita la quantità di carburante iniettata ed è sempre espressa in mm3/Stk.
Tempo di iniezione
Esprime in ms (milli secondi) la durata dell’iniezione in funzione della pressione rail e della quantità di gasolio iniettato
Pressione Rail
Le mappe che regolano la pressione Rail sono molto “delicate”. La pressione massima da originale raggiunge già 2000 bar
Limitatore pressione Rail
Questa mappa limita la pressione rail, raggiunge i 2000 bar già presenti nelle altre mappe di rail.
Lavora in funzione degli RPM e della temperatura del carburante.
Coppia motore calcolata
Espressa sempre in Nm in funzione dei giri motore e della quantità di carburante iniettata (mm3/Stk).
Come vediamo i valori di coppia sono molto più elevati perché non tengono conto delle perdite dovute ad attriti, etc.
Coppia richiesta durante l’accelerazione
Stesso discorso vale per la coppia richiesta che non tiene conto degli attriti
I valori massimi (evidenziati) corrispondono comunque a quanto dichiarato dalla casa costruttrice:
ovvero che la coppia massima si ha tra i 1600 e i 2800rpm.
Pressione Turbo
La pressione massima assoluta raggiungibile con il file originale è di 2500 hPa (circa 2.50 bar)
Limitatore pressione turbo f(APS)
Abbiamo poi uno dei limitatori turbo che arriva a 2500hPa in funzione sempre dei giri motore e della pressione atmosferica (hPa APS)
In situazioni standard verranno lette dalla centralina solo le ultime 3 righe comprese tra 980 e 1100 hPa di pressione atmosferica
Geometria Variabile DutyCycle
Le mappe in questione rappresentano il controllo elettronico gestito dalla ECU e i valori rappresentano la percentuale di apertura della Geometria Variabile espresse direttamente in [% DutyCyc], compreso tra 0 e 100%
