Storia e caratteristiche dei motori benzina adottati da Insignia

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    Questa voce di Wikinsignia è a cura dell'utente Nauka

    I motori benzina adottati da Insignia sono stati sviluppati da Opel piu' di venti anni fa in versione aspirata: sono i Family II (il 220 CV) e family I (il1.6 l 180 CV). Sono stati adottati da Saab per la 9-3, ma aggiungendo il turbo e la gestione Trionic nelle sue varie generazioni (ora sono alla 8). Saab ha sempre usato, finora, iniezione mullti-point. Poi con L'Insignia la versione 2 litri turbo da 220 CV ha ricevuto l'adozione dell'iniezione diretta.

    Lo sviluppo di Insignia ha in effetti seguito lo sviluppo della Saab 9-5 ed entrambe dovevano essere costruite in Germania (prima del divorzio Saab-GM). Opel ci ha guadagnato la versione turbo del 2 litri, la trazione Haldex di 4a generazione, ssiluppata apposta per Saab per la 9-3 TurboX ed in seguito adottata dalle altre versioni di
    9-3. La gestione del motore e' invece Bosch, ma con sviluppo comune con Saab che aveva gia' collaborato con Bosch per lo sviluppo della gestione del motore Holden da 2.8 litri (HFV6). Anche questo motore ha ricevuto il turbo grazie a Saab.

    In passato il motore 2 l turbo Family-II e' stato adottato in versione multi-point injection anche da Opel nella versione da 175 CV, ma con gestione Saab Trionic 8, su Vectra/Signum.

    Il motore HFV6 e' stato invece sviluppato da Holden e Saab lo ha turbizzato con il twin scroll. All'inizio sviluppava 230 CV, poi portati a 250, 260 e ora 280 CV. Nella versione da 260 CV equipaggia l'Insignia, ma in una versione non venduta in Italia (in Francia e' commercializzata ad un prezzo di circa 6keuro in piu' rispetto alla 2
    litri da 220 CV). Questo motore e' poi in versione 325 CV, montato su OPC. Hirsch lo porta a 300 CV, ma impone l'adozione di freni speciali.

    Maggiori informazioni sui motori Family-II

    Il motore Family II e' 1998 cc con alesaggio x corsa di 86 mm x 86 mm (motore superquadro), con valvole con anima cava riempita di sodio per il raffreddamento che sono state sviluppate per la Corvette V8 (in Italia venivano montate dal motore Alfa della Giulia negli anni 70, quindi uno sviluppo precedente a quello della Corvette). La versione
    per Insignia ha iniezione diretta ed un turbo con bassa pressione (intorno a 1 bar). Lo stesso motore era usato sulla GT con un turbo a pressione maggiore (1.38 bar). Il motore ha fasatura variabile delle valvole.

    Nella Speedster avevano invece usato la versione modificata del 2 litri, con corsa portata a 94.6 mm (la versione 2.2 litri, usata come aspirata da Alfa su 159 e altre auto di GM) e turbo con alta pressione.

    Il motore e' montato con una speciale geometria dei supporti per ridurre le vibrazioni (sviluppo Saab). Altra particolarita' e' che la turbina e' montata sulla parte posteriore del motore.

    Il software di gestione controlla accensione, iniezione e temperatura e provvede al corretto dosaggio della coppia motrice in funzione della velocita'. Inoltre la centralina elabora anche l'input dei sensori di aderenza e di conseguenza dosa la coppia via controlli elettronici dell'immissione del carburante. Anche la risposta dell'acceleratore e'
    dosata in maniera piu' leggera alle basse velocita' per evitare manovre a strappi, poi diventa piu' rapida all'aumentare dell'andatura (drive by wire). Il servocomando e' idraulico ad intensita' variabile (invece del servocomando elettrico che hanno le motorizzazioni diesel).

    Il motore ha un twin-scroll turbo con intercooler e doppio asse a camme a fasatura variabile e due alberi di controequilibratura. Il motore e' completamente in alluminio. Vediamo maggiori dettagli dalla documentazione Opel.

    L'iniezione diretta permette una migliore combustione della miscela benzina/aria. Una pompa ad alta pressione guidata dagli alberi a camme, aumenta la pressione del carburante, pompato dal serbatoio con una pompa elettrica, fino ad un valore di 155 bar (50 bar e' la pressione a motore al minimo). Gli iniettori multi-foro sono piazzati
    sotto gli ugelli di aspirazione e la forma particolare della testa dei pistoni permette alla miscela aria/benzina di circolare a spirale intorno alle candele di accensione poste centralmente per una migliore accensione della miscela. In questo modo si ottiene una combustione altamente efficiente ed e' stato possibile ottenere un rapporto di
    compressione di 9.3:1 che e' parecchio alto per un motore turbo di alta potenza e permette una riduzione dei consumi a regimi medi.

    Il turbo twin-scroll si basa sul principio della separazione dei flussi dei gas di scarico. Nel condotto di scarico e del turbo compressore, i canali del primo e del quarto cilindro sono separati da quelli del secondo e terzo. Il flusso pulsato di gas sono guidati attraverso le spirali (scrolls) e riconfluiti insieme direttamente prima della turbina. La separazione dei flussi dei gas di scarico permette di sfruttare al massimo la loro dinamica per avere un effetto ottimale. In questo modo la pressione viene fatta crescere dalle strozzature imposte dalle spirali gia' a partire da 1400 giri/min, eliminando gli effetti di turbo lag, col vantaggio che il movimento del pedale dell'acceleratore si traduce in una spinta immediata e potente. La pressione massima raggiungibile e' di 1.38 bar, quella normale di 1 bar.

    Ci sono altri due importanti caratteristiche di questo compatto turbocompressore: valvola di scarico dell'aria in eccesso e l'ottimizzazione dell'efficienza della turbina stessa. Ad un dato valore di depressione, una valvola viene aperta per riportare aria all'ingresso del compressore. Questo permette di tenere la velocita' del compressore molto alta. Quando l'acceleratore e' di nuovo premuto la giusta pressione del turbo e' gia' disponibile. L'intercooler provede poi a raffreddare di circa 100 C l'aria pre-compressa prima di immetterla nelle camere di combustione per aumentare l'efficienza volumetrica (aria troppo calda e' piu' rarefatta, quindi occupa piu' spazio con meno molecole, per cui raffreddandola piu' aria entra nello stesso volume).

    L'efficienza termica del motore poi e' ulteriormente incrementata da una "camicia" di conduttore d'acqua che si estende fino alla parte bassa dei cilindri e un raffreddamento, basato su uno spray di olio, raffredda la parte bassa dei pistoni. I pistoni sono in alluminio forgiato e trasmettono la potenza all' albero a gomiti in acciaio forgiato ad alta resistenza per mezzo dei supporti dei pistoni di acciaio forgiato.

    Entrambi gli alberi a camme sono regolati attraverso un fasatore elettroidraulico per aggiustare il tempo di apertura delle valvole all'istantaneo carico del motore attraverso la centralina di gestione. Inoltre a basso numero di giri la messa in fase variabile continua con l'albero a gomiti assicura una risposta piu' veloce del turbo compressore. Tutte le valvole sono gestite dal leveraggio a biglie a basso attrito e le valvole di uscita sono in acciaio ad alta resistenza con anima cava riempita di sodio per un migliore
    raffreddamento. Questo tipo di valvole sono state sviluppate per il propulsore V8 della Corvette.

    Altre caratteristiche del motore sono i i due alberi di controequilibratura e la catena di distribuzione (quindi a bassa o nulla manutenzione, stessa vita del motore). Il filtro dell'olio e' posto in un alloggiamento dedicato e forgiato direttamente sul motore che permette una migliore accessibilita' per il cambio filtro dalla parte superiore del motore. Dei sensori misurano consumo ed efficienza dell'olio totalmente sintetico in base a parametri come il numero di accensioni a freddo del motore ed il numero di scintille delle candele di accensione.

    La turbina e' una Borg Warner Turbo K04 Twin Scroll.

    Ulteriori informazioni sulla turbina:

    www.borgwarner.com/products/turbo-emissions/turbo-passenger/

    www.turbos.bwauto.com/products/turb...rsGasoline.aspx
     
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