GRANDI MOTORI A CICLO DIESEL 1 FCA JTDM 2.2

GRANDI MOTORI A CICLO DIESEL 1

FCA JTDM 2.2 LITRI

 

Vista la marea di imbecillate che cercano di addebitare al motore a ciclo Diesel, a cominciare da tutti i malanni del pianeta, presunti o reali, ho pensato fosse doveroso realizzare una serie di analisi tecniche di quelli che ritengo siano i migliori propulsori della categoria, precisando in anticipo che tutti i propulsori automotive a ciclo Diesel oggi in produzione, quindi omologati secondo la norma euro 6, sono mirabili esempi di grande ingegneria e, ancora di più, di superba efficienza termodinamica. E di correttezza ecologica, con buona pace dei lacchè della Cina e del partito comunista cinese, che deve far rendere al massimo le sue miniere di litio e le sue fabbriche di batterie agli ioni di litio per realizzare il suo doppio ricatto alla civiltà occidentale: quello energetico, sostituendosi ai paesi petroliferi, e quello militare, visto che i ricavi vengono investiti in un massiccio programma di armamenti strategici. Se una politica del genere fosse attuata dagli USA i benpensanti strillerebbero come gallinacci spennati all’indirizzo della “piovra imperialista”, mentre i cinesi sono tanto buoni. Sì, come le schifezze andate a male che ci rifilano nei loro ristoranti.

Ho scelto di aprire la rassegna che dedico all’analisi dei grandi motori a ciclo Diesel con un propulsore che non ha raggiunto grandi picchi di notorietà, ma che è un magnifico esempio della eccellenza progettuale italiana. É il JTD 2.2 litri di FCA, progettato al Centro Ricerche FIAT di Orbassano, dove era nato il primo motore a ciclo Diesel dell’era moderna, con termodinamica non più a precamera, ma ad iniezione diretta e con turbocompressore a geometria variabile. Si tratta del 1929cc (82,6mm x 90mm, rapporto di compressione 18:1) da 90Hp e 190,4Nm di coppia, che ha esordito sulla Croma nel 1988. Questo propulsore ha dato inizio alla rivoluzione-evoluzione che ha portato i motori a ciclo Diesel a raggiungere gli attuali livelli di formidabile efficienza termodinamica, tali da conseguire potenze e coppie molto pregevoli con consumi specifici eccezionalmente contenuti e, oggi ancora più importante, con emissioni allo scarico così limitate che, se valutate senza gli attuali pregiudizi anti-Diesel, non possano assolutamente mettere a rischio l’equilibrio dell’ecosistema. Ho fiducia che, appena il fragore d questa isteria si calmerà, tutti riconosceremo ai propulsori a ciclo Diesel quella che è istituzionalmente la loro virtù primaria: quella di essere i più efficienti convertitori delle riserve di energia termica del pianeta in energia motrice.

Dal leggendario 1929cc della FIAT Croma i progettisti FCA hanno sviluppato tutta una famiglia di quattro cilindri a ciclo Diesel sempre più evoluti, raffinati e performanti, quella degli attuali 2.0 e 2.2 JTD i quali tutti vantano prestazioni globali di straordinario livello. Il 2.0 JTD rappresenta l’evoluzione naturale del 1929/90Hp-190,4Nm. Evoluzione naturale, ma molto radicale perchè il blocco cilindri è stato riprogettato per passare dalla costruzione in ghisa a quella in alluminio, mentre la termodinamica utilizza la distribuzione bialbero a 4 valvole per cilindro in luogo di quella originale, monoalbero a 2 valvole. Invariati sono l’interasse cilindri e la distribuzione con comando a cinghia dentata. L’interasse cilindri ha quindi consentito un limitato incremento dell’alesaggio, da 82,6mm a 83mm, per cui anche il valore della corsa ha dovuto essere incrementato a 90,4mm, cilindrata effettiva 1956cc. Fra le varie versioni dello FCA 2.0 JTD qui cito in particolare l’esecuzione da 140Hp a 3750 giri/350Nm a 1750 giri, in grado di realizzare un resa di almeno 23 km/litro anche a bordo di un veicoli tosti e non particolarmente aerodinamici come Jeep Compass  e Jeep Cherokee. É interessante notare che l’evoluzione delle termodinamiche a ciclo Diesel ha portato ad una riduzione del rapporto di compressione, dal 18:1 del 1929cc originale al 16,5:1 del 2.0 JTD 140Hp. Questo allo scopo di abbattere all’origine le emissioni di NOx la cui entità è correlata alla combinazione della temperatura e della pressione cui avviene la combustione nella termodinamica del propulsore. É un concetto che ritroveremo regolarmente analizzando i propulsori a ciclo Diesel di ultima generazione.

I progettisti FCA vanno lodati per aver avuto l’intuizione di estrarre da un ottimo quattro cilindri 2.0 litri un ancor migliore 2.2 litri. L’idea è semplicemente geniale perchè, previa una adeguata strutturazione del blocco cilindri, a parità di ingombro e con minimo incremento di peso in pratica si guadagnano 200cc “gratis” e, come dicono in South Carolina: there is no substitute for cubic inches. Una maggiorazione del 10 per cento della cilindrata ha consentito di ottenere potenze e coppie significativamente più elevate, tali da chiudere in modo molto razionale il gap di potenza fra i quattro cilindri e le versioni base di molti sei cilindri 3.0 litri, il che costituisce una notevole opportunità dal punto di vista della flessibilità della proposta di marketing, se pensiamo che, in passato, c’è stato perfino chi, per realizzare un propulsore intermedio fra i quattro e i sei cilindri, si è dannato l’anima a realizzare un cinque cilindri, frazionamento molto scarsamente attraente anche per un propulsore turbodiesel. Gli specialisti FCA hanno dato vita a due edizioni del loro superbo JTD 2.2 litri: una con blocco in ghisa ed una con blocco in alluminio. Nel primo caso l’alesaggio è stato maggiorato da 83 a 83,8mm e la corsa allungata da 90,4 a 99mm, per una cilindrata totale 2.184cc. Nella esecuzione con blocco in alluminio il valore dell’alesaggio è stato mantenuto a 83mm che, in combinazione con la corsa di 99mm, genera una cilindrata effettiva è di 2.143. Ambedue le versioni utilizzano teste in alluminio. L’operazione che ha prodotto queste due edizioni del JTD 2.2 è stato assolutamente nitida e perfettamente calibrata, anche nel dettaglio della piccola differenza di alesaggio, e di cilindrata, che separa la versione con blocco in ghisa da quella in alluminio. Per quanto riguarda il rilevante allungamento della corsa, ricordo che si tratta di una scelta assolutamente razionale nel caso di un motore a ciclo Diesel, in primo luogo perchè la sua termodinamica migliora sempre con l’allungamento della corsa.

E qui inoltre la corsa lunga non ha controindicazioni circa la “salute meccanica” del propulsore perchè, con la rotazione massima che nei turbodiesel ad iniezione diretta è plafonata a 4.000 giri, è impossibile che si possa arrivare anche solo a sfiorare quello che in passato è stato considerato il limite invalicabile dei 24m/sec. di velocità media dei pistoni. Ci vorrebbe una corsa di 180 millimetri, superiore perfino a quella del formidabile Pratt&Whitney R2800, 18 cilindri radiale a doppia stella di 9, con cilindrata di 46 litri (alesaggio 147mm x corsa 152mm) e capace di potenze da 2000 fino ad oltre 2500Hp, il miglior motore avio della II Guerra Mondiale, installato su aerei leggendari come il Rpublic P47, il Grumman F6F Hellcat e l’imbattibile Chance Vought F4U Corsair. Il JTD 2.2 litri ha esordito nel 2016 sulla rinnovata Jeep Cherokee ed ha rappresentato immediatamente il nuovo standard di riferimento della categoria. Il poderoso basamento in ghisa è stato associato ad una testa in alluminio con la distribuzione a doppio albero a camme in testa che mantiene il comando a cinghia dentata, e l’induzione a quattro valvole per cilindro. La termodinamica è estremamente evoluta nella configurazione della camera di combustione e nella gestione del sistema di iniezione, un commonrail operante a 2000 bar e con iniettori piezoelettrici in grado di suddividere la carica di carburante su otto impulsi di iniezione, per una risposta in potenza straordinariamente densa e progressiva a tutti i regimi. Alla eccellenza della densità di erogazione della poderosa curva di coppia contribuisce anche l’adozione di un turbocompressore a geometria variabile. Il rapporto di compressione, contenuto entro il limite di 15,5:1, è leggermente inferiore a quello di precedenti propulsori a ciclo Diesel FCA per limitare ulteriormente la generazione di NOx. Il JTD 2.2 della Jeep Cherokee è proposto in due livelli di potenza: 185 e 200Hp. In ambedue le versioni la potenza massima è erogata a soli 3500 giri, con coppie massime identiche di 440Nm a 2500 giri. Il modestissimo regime di potenza massima è la migliore conferma del contributo che quei 200cc in più danno al conseguimento, in assoluta scioltezza, di potenze di eccellenza, senza la necessità di ricorrere a gruppi di sovralimentazione biturbo. Dalla esperienza estremamente positiva con il JTD 2.2 con blocco in ghisa, è stato ricavato il JTD 2.2, primo turbodiesel FCA con blocco in alluminio e, quindi, canne in ghisa riportate, da qui il contenimento dell’alesaggio da 83,8mm a 83mm. Le due edizioni di questo progetto di eccellenza sono accomunate in tutta l’architettura generale e anche nel rapporto di compressione che è stato confermato in 15,5:1. Per Alfa Romeo Giulia e Alfa Romeo Stelvio i tecnici FCA hanno declinato il JTD 2.2 in sette esecuzioni, con potenze da 150 a 210Hp, a sottolineare il potenziale, l’affidabilità e la flessibilità di questa splendida unità che, grazie alla costruzione in lega di alluminio, vanta un peso molto contenuto, in relazione alla cilindrata, proponendosi come unità dall’impiego altamente versatile, adatta anche per vetture di classe dimensionale intermedia, potente ma estremamente accessibile.

Con potenza limitata a 150Hp, dispone di ben 450Nm di coppia e vanta una resa media di 24 km/litro, ma in crociera autostradale a velocità/codice arriva ad un eccezionale 28,5 km/litro, con cambio automatico a 8 rapporti. Di rese analoghe è capace anche l’edizione da 180Hp/450Nm, ma a questo punto è ora di parlare della edizione al top, condivisa da Giulia Veloce e Stelvio. Qui la potenza arriva a ben 210Hp a 3500 giri, con coppia massima di 470Nm a 1750 giri. Sono valori di assoluta eccellenza, a livello dei più elevati fra quelli generati da motori 4 cilindri a ciclo Diesel, ma con il vantaggio di un solo turbocompressore a geometria variabile gestita in modo attivo per mezzo di servomotore elettrico. Il sistema di iniezione commonrail è fra i più avanzati non solo perchè opera con pressioni di 2000 bar, ma anche perchè è pilotato dall’elettronica Magneti Marelli Multijet II che opera  con logica Injection Rate Shaping, modulando la fase di iniezione in 8 impulsi, per una combustione perfettamente progressiva e assolutamente pulita. Il risultato finale è la capacità che questo formidabile turbodiesel ha di spingere la magnifica Giulia Veloce AWD a circa 240 kmh, accelerandola da 0 a 100km in 6”8 con una resa media di 21,5 km/litro che salgono a ben 25 km/litro in crociera autostradale. Una combinazione imbattibile, se ci aggiungiamo le straordinarie qualità dinamiche dell’autotelaio Alfa Romeo Giulia, il vero standard di riferimento per tutte le berline di classe dimensionale media. Un’Alfa Romeo come tutti gli appassionati l’aspettavano da anni. Superba.

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