28 August 2012

Tecnica: tutti i segreti del nuovo pianale modulare VW

La nuova piattaforma MQB permettera' al Volkswagen Group enormi risparmi nel ciclo produttivo, e diverra' un'arma determinante nella sfida per la conquista del primo posto globale tra i Costruttori....

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 La nuova piattaforma MQB permettera' al Volkswagen Group enormi risparmi nel ciclo produttivo, e diverra' un'arma determinante nella sfida per la conquista del primo posto globale tra i costruttori di automobili. In un recente rapporto dell'analista auto Stuart Pearson, a quanto riferisce Automotive News Europe, le economie di scala, su un totale di 4,6 milioni di veicoli costruiti sull'architettura MQB, si traducono in 14 miliardi di euro di risparmi cumulati per VW Group entro il 2019. 'La piattaforma Volkswagen MQB - ha scritto Pearson - puo' essere il piu' grande risparmio di costi da una singola iniziativa mai ottenuto da qualsiasi casa automobilistica'.

L'AD del Gruppo Volkswagen, Martin Winterkorn, ha detto, al riguardo, che per la casa sara' prima necessario recuperare lo sviluppo e i costi di avvio per l'architettura, ma nel medio e lungo termine, la piattaforma MQB 'fornira' un notevole risparmio dei costi unitari, delle spese e per la produzione dei veicoli'. Secondo Winterkorn, inoltre, i tempi di produzione saranno ridotti del 30 per cento circa.

L’industria automobilistica di tutto il mondo si trova ad affrontare enormi sfide

In primo luogo i carburanti di origine fossile devono essere utilizzati nel modo più oculato ed efficiente che mai. In secondo luogo le energie alternative e rinnovabili devono essere utilizzate in modo più massiccio insieme a benzina, gas metano e gasolio. È inoltre tassativo ridurre ulteriormente le emissioni prodotte dalla mobilità. Infine, al pari delle nazioni industrializzate, anche i Paesi emergenti devono poter disporre di autovetture con sistemi di trazione ecocompatibili. Pertanto, per quanto riguarda la concezione e lo sviluppo dei sistemi propulsivi futuri si profilano tre aree di azione: la costante crescita dell’efficienza dei motori, l’utilizzo di fonti energetiche alternative e in particolare rigenerative e lo sviluppo di concetti di mobilità a zero emissioni di CO2. Il Gruppo Volkswagen affronta queste tre tematiche, e quindi le sfide sia attuali che future, con una strategia a tutto tondo incentrata su sistemi di trazione e alimentazione che mira all’ottimizzazione dei propulsori di tipo convenzionale, all’impiego di fonti di energia alternative, al pieno utilizzo della trazione elettrica e in genere a una mobilità che riduca il più possibile le emissioni di CO2.

 

Video produzione Attuale VW Polo stabilimento VW Pamplona, Spagna 

 

Video produzione Volkswagen

 

 

 

 

 

Oltre 220 modelli...

Per implementare al meglio questa strategia incentrata su sistemi di trazione e alimentazione, il Gruppo Volkswagen ha sviluppato diverse piattaforme modulari, la più recente delle quali è il pianale modulare trasversale (MQB). Utilizzabile per tutte le vetture del Marchio, avrà anche il “compito” di garantire e ampliare l’elevata concorrenzialità dell’azienda nei segmenti con i maggiori volumi di vendita per la marca Volkswagen, dalla Polo alla Golf e fino alla Passat: i segmenti B, C e D. Il pianale modulare trasversale riguarda tutte le motorizzazioni. La progettazione del pianale modulare trasversale ha tenuto conto della crescente gamma di motorizzazioni: in concreto, il pianale modulare trasversale, accanto alle due attuali nuove gamme di motori strutturati in modo modulare (benzina: EA211 / Diesel: EA288), offre la possibilità di integrare senza limitazioni e compromessi anche propulsori alternativi quali quelli a gas metano (GNC), ibridi o elettrici. Il pianale modulare trasversale chiude un cerchio.

Per quanto riguarda il Gruppo Volkswagen, l’MQB va ad aggiungersi al pianale modulare longitudinale (MLB) sviluppato dalla Audi, alla piattaforma sportiva modulare MSB realizzata con il Centro di competenza Porsche e alla New Small Family con la Volkswagen up!, la SEAT Mii e la Škoda Citigo come modelli attualmente più compatti della Casa. Importante approccio sia per il presente che per il futuro.

 

Effettivamente i sistemi a pianale modulare per il Gruppo Volkswagen sono di fondamentale importanza per la costruzione e la fabbricazione di nuovi modelli. Considerando gli oltre 220 modelli realizzati e i più di 90 stabilimenti di produzione in tutto il mondo con 448.000 addetti, la standardizzazione su vasta scala di componenti e processi produttivi gioca di fatto un ruolo di fondamentale importanza. Infatti un volume elevato di particolari uguali consente di contenere i costi di produzione e quindi di praticare in tutto il mondo i prezzi più adatti al mercato.

Vantaggi...

Uno dei più importanti presupposti per la buona realizzazione dell’idea alla base del pianale modulare è quello dell’omogeneità delle quote tecniche, quali ad esempio la distanza tra la posizione dell’acceleratore e il centro della ruota anteriore. Allo stesso tempo devono però sussistere anche dei parametri variabili, tra cui ad esempio il passo, la larghezza delle carreggiate e le dimensioni delle ruote: solo in questo modo è possibile rappresentare in un pianale le diverse architetture dei veicoli.

Omogeneità di posizione.

Una caratteristica prevalente del nuovo pianale modulare trasversale è l’omogeneità della posizione di montaggio di tutti i motori. Perché questo sia possibile, la Volkswagen ha rielaborato la famiglia dei motori a combustione. La testa dei cilindri è stata ruotata e l’ordinamento dei principali raccordi così come l’inclinazione del gruppo sono stati allineati agli altri motori. In questo modo ora il lato di aspirazione risulta sempre posizionato anteriormente e il dispositivo dei gas di scarico posteriormente. Di conseguenza, per la prima volta si può realizzare un unico modello di flangia che permette l’utilizzo dello stesso cambio per tutte le famiglie di propulsori in ogni classe di coppia. Un ruolo importante nella strategia MQB è costituito dai pianali modulari integrati per motori benzina (MBB) con la nuova serie di motori EA211 (tra cui il primo quattro cilindri a livello mondiale con sistema di esclusione dei cilindri) e il pianale modulare per motori Diesel (MDB) con i motori della serie EA288 anch’essi di nuova concezione. Maggior flessibilità.

Nel complesso, il nuovo sistema MQB ha consentito all’azienda di ridurre le varianti di motore e cambio dell’88%. Questa riduzione della complessità si traduce in un aumento della flessibilità. Il pianale modulare trasversale, come precedentemente detto, offre infatti la possibilità di collocare, oltre ai motori a combustione convenzionali, anche tutti i motori alternativi esistenti nella stessa posizione di montaggio senza limitazione alcuna. Dalle versioni a gas metano (GNC) alle versioni ibride, fino a quelle a trazione puramente elettrica. E la Volkswagen ha già annunciato l’impiego del pianale modulare trasversale per l’anno 2013 per quella che sarà la nuova Golf Blue-e-motion, ovvero la Golf elettrica.

 

Vantaggi a livello di design, package e sicurezza.

I vantaggi di norma connessi all’impiego dal pianale modulare trasversale sono molteplici e vanno a beneficio dei Clienti in modo mirato: ad esempio la traslazione in avanti di 40 mm delle ruote anteriori (rispetto agli attuali modelli del Gruppo nel segmento delle auto compatte) conferisce proporzioni particolarmente equilibrate per quanto riguarda il design, aumenta la possibilità di sfruttare in modo ottimale lo spazio (il cosiddetto package) e consente il miglioramento della struttura in caso di crash.

 

Minor peso, maggiori innovazioni.

Grazie a un intelligente mix di materiali, il pianale modulare trasversale consente di risolvere al meglio i problemi legati al peso. Sulla Golf ad esempio, nonostante i grandi passi avanti effettuati sul fronte comfort e sicurezza, il peso della vettura di prossima generazione sarà al medesimo livello di quello della vettura di quarta generazione (venduta dal 1997 al 2003). Allo stesso tempo, con il lancio dei primi modelli col pianale modulare trasversale la Volkswagen introdurrà 20 innovazioni nel settore sicurezza e infotainment che in precedenza venivano riservate alle vetture di segmento più elevato.

I motori....

Motori a combustione ad alta efficienza e nuove motorizzazioni alternative da tempo giocano un ruolo chiave per quanto riguarda l’orientamento al futuro. Per garantire ulteriormente la mobilità individuale, nel modo in cui la conosciamo e valutiamo oggi, è necessario soddisfare tre condizioni

• il costante aumento di efficienza dei motori

• l’utilizzo di fonti energetiche alternative e in particolare rigenerative

• lo sviluppo di concetti di mobilità a zero emissioni di CO2.

Il Gruppo Volkswagen porta avanti questo impegno con innovazioni tecnologiche nei vari settori. Un chiaro esempio viene dalla marca Volkswagen, per la quale sono indicativi i modelli BlueMotion già introdotti per la prima volta nel 2006. Il modello di punta di questo sviluppo ecocompatibile attualmente è la Polo BlueMotion, con consumo nel ciclo combinato di soli 3,3 l/100 km (a fronte di emissioni di CO2 di 87 g/km).

La gamma viene gradualmente arricchita con altre motorizzazioni. Ad esempio, nel 2010 con la Touareg Hybrid è stata presentata la prima Volkswagen ibrida con motore sia benzina che elettrico. Nel corso del 2012 seguirà il modello Jetta Hybrid già presentato a Detroit. Il motore TSI 150 CV della Jetta Hybrid è abbinato a un motore elettrico 20 kW alimentato da una batteria agli ioni di litio da 1,1 kWh. Nel 2013 la Volkswagen inaugurerà poi l’era della mobilità elettrica con la up! Blue-e-Motion e la Golf Blue-e-Motion.

Con l’introduzione del pianale modulare trasversale la Volkswagen dimostra inoltre chiaramente quale enorme potenziale abbiano ancora i motori benzina e Diesel. La nuova gamma di motori EA211 (benzina) ed EA288 (Diesel) di nuova concezione presenta numerose innovazioni tecnologiche. Per i motori benzina, ad esempio, per la prima volta a livello mondiale fa il proprio debutto su un motore quattro cilindri prodotto in grande serie il sistema di gestione attiva dei cilindri (ACT) che aumenta considerevolmente l’efficienza del motore attraverso l’attivazione e lo spegnimento dei cilindri.

Nuovo angolo di inclinazione...

Il codice di progettazione EA211 identifica una nuova gamma di motori benzina, comprendente motori sia tre che quattro cilindri. I motori della serie EA211 sono stati presentanti in anteprima dalla Volkswagen in occasione dell’avvio della produzione della up! (che non impiega il pianale MQB) con motore MPI tre cilindri. Con il 4 cilindri a quattro valvole TSI (TSI = iniezione diretta con sovralimentazione) rispettivamente nelle classi di potenza 85 e 105 CV (entrambi 1.2 di cilindrata), 122 e 140 CV (entrambi 1.4 di cilindrata), i motori EA211, ora anche con pianale modulare trasversale, stabiliscono nuovi standard per quanto riguarda efficienza energetica, costruzione con materiali leggeri e forza di trazione.

Potenti motori benzina.

I valori di coppia di questi motori consentono uno stile di guida assolutamente rilassato ma allo stesso tempo dinamico. I 165 e 175 Nm di coppia dei motori 1.2 e i 200 e 250 Nm rispettivamente delle due versioni 1.4 sono disponibili già a partire da 1.400 giri; inoltre rimangono al loro massimo livello fino a 4.000 giri. I consumi dei motori EA211 rimangono su bassi valori anche grazie alla diminuzione degli attriti interni, al peso contenuto e a un sistema di gestione termica ottimale pari all’8 - 10%; in abbinamento all’innovativo sistema di esclusione cilindri il potenziale di risparmio nei consumi giunge pertanto al 20%. Di conseguenza si riducono anche le emissioni di CO2.

Assolutamente all’avanguardia è il sistema di gestione attiva dei cilindri (ACT). Un dispositivo tecnologico innovativo finalizzato alla riduzione dei consumi che la Volkswagen introduce come prima Casa automobilistica al mondo su un quattro cilindri di serie prodotto in grandi numeri. Ne verrà dotato anzitutto il motore TSI 140 CV. Il principio di funzionamento del sistema di gestione attiva dei cilindri prevede che a basso e medio carico, 2 dei quattro cilindri vengano disattivati consentendo così di ridurre il consumo nel ciclo combinato di 0,4 l/100 km.

L’esclusione dei cilindri si inserisce quando il regime è compreso tra 1.250 e 4.000 giri e la coppia tra 25 e 100 Nm.

Nuovo angolo di inclinazione.

I motori della serie EA211 si caratterizzano inoltre per la nuova sede di montaggio. Nel caso dei noti motori benzina della gamma EA111 il lato dei gas di scarico (quello ad alta temperatura) finora si trovava nella parte anteriore, e i motori venivano installati con inclinazione verso la parte anteriore. Con la rotazione della testata cilindri, a seguito dell’introduzione dei motori di nuova generazione EA211 conseguenti all’introduzione del pianale MQB, il lato dei gas di scarico viene ora montato in modo analogo a quanto avviene sui motori Diesel, quindi rivolto verso la paratia. Inoltre, come i motori Diesel della gamma EA288 anche i motori benzina sono installati verso la parte posteriore e con lo stesso angolo di inclinazione di 12 gradi, e questo consente di uniformare circuito dei gas di scarico, alberi di trasmissione e posizione di montaggio del cambio. BlueMotion Technology. Con il pacchetto BlueMotion Technology appositamente realizzato per il motore benzina EA211 (sistema start/stop comprensivo di sistema di recupero dell’energia) la Volkswagen riduce ulteriormente le emissioni di CO2 dei motori.

Cura dimagrante...

 Il motore EA211 è un motore di nuova realizzazione, che della fortunata serie di motori EA111 ha mantenuto solo la distanza tra i cilindri di 82 mm. Per garantire che sul pianale modulare trasversale la posizione di montaggio di tutti i motori sia uniformata, gli ingegneri della Casa hanno provveduto a ruotare la testata cilindri del motore benzina ed installarla in modo leggermente inclinato verso la parte posteriore. La compattezza del motore è dimostrata dalla sua lunghezza di installazione, ridotta di 50 cm. Una caratteristica che va a tutto vantaggio dei passeggeri regalando una maggior spaziosità agli interni.

Monoblocco in alluminio per una riduzione del peso di 16 kg.

Grazie all’estrema rigidità del carter in alluminio pressofuso i nuovi motori benzina sono particolarmente leggeri, rispettivamente con un peso di 112 e 114 chilogrammi: nel caso del motore 1.4 TSI, il peso rispetto ai componenti in ghisa grigia della serie EA111 si è ridotto di ben 22 kg. La costruzione con materiali leggeri sapientemente realizzata dalla Volkswagen ha effetti anche sui più piccoli dettagli: sul motore 1.4 TSI i tecnici di progettazione hanno infatti ridotto il diametro del supporto principale dell’albero motore da 54 a 48 mm; l’albero motore stesso è stato alleggerito del 20% e le bielle addirittura del 25%.

Le bielle sono a sezione cava e anche i pistoni in alluminio (ora con fondo piatto) si presentano ottimizzati dal punto di vista del peso. Collettore di scarico integrato nella testata cilindri. In fase di progettazione si è data anche grande importanza al tema della gestione termica. Per utilizzare al meglio l’energia dei gas di scarico in fase di riscaldamento e viceversa per raffreddare in modo ancora Solo la distanza tra i cilindri rimane inalterata. Il motore EA211 è un motore di nuova realizzazione, che della fortunata serie di motori EA111 ha mantenuto solo la distanza tra i cilindri di 82 mm. Per garantire che sul pianale modulare trasversale la posizione di montaggio di tutti i motori sia uniformata, gli ingegneri della Casa hanno provveduto a ruotare la testata cilindri del motore benzina ed installarla in modo leggermente inclinato verso la parte posteriore. La compattezza del motore è dimostrata dalla sua lunghezza di installazione, ridotta di 50 cm.

Una caratteristica che va a tutto vantaggio dei passeggeri regalando una maggior spaziosità agli interni. Monoblocco in alluminio per una riduzione del peso di 16 kg. Grazie all’estrema rigidità del carter in alluminio pressofuso i nuovi motori benzina sono particolarmente leggeri, rispettivamente con un peso di 112 e 114 chilogrammi: nel caso del motore 1.4 TSI, il peso rispetto ai componenti in ghisa grigia della serie EA111 si è ridotto di ben 22 kg.

La costruzione con materiali leggeri sapientemente realizzata dalla Volkswagen ha effetti anche sui più piccoli dettagli: sul motore 1.4 TSI i tecnici di progettazione hanno infatti ridotto il diametro del supporto principale dell’albero motore da 54 a 48 mm; l’albero motore stesso è stato alleggerito del 20% e le bielle addirittura del 25%. Le bielle sono a sezione cava e anche i pistoni in alluminio (ora con fondo piatto) si presentano ottimizzati dal punto di vista del peso.

Collettore di scarico integrato nella testata cilindri.

In fase di progettazione si è data anche grande importanza al tema della gestione termica. Per utilizzare al meglio l’enpiù efficace in presenza di carichi elevati, il collettore di scarico dei nuovi motori EA211 è stato completamente integrato nella testata cilindri ed è dotato di una propria canalizzazione del liquido di raffreddamento. Gli esperti della Volkswagen hanno inoltre realizzato un sistema di raffreddamento a doppio circuito. Mentre le parti base del motore vengono raffreddate da un circuito ad alta temperatura insieme ad una pompa del liquido refrigerante ad azionamento meccanico, un circuito a bassa temperatura regolato da una pompa elettrica in funzione del fabbisogno raffredda l’intercooler e il corpo esterno del turbocompressore. Il riscaldamento dell’abitacolo avviene mediante il circuito della testata cilindri, in modo che anche l’abitacolo possa venire riscaldato con rapidità come il motore.

Piccolo compressore, grande efficacia.

Grazie all’intelligente costruzione del collettore di scarico la Volkswagen ha potuto scegliere un turbocompressore a gas di scarico con compressore single-scroll particolarmente agile. Di conseguenza, il peso del rapporto testata cilindri-turbocompressore è diminuito. Sul motore EA211 l’intercooler verrà integrato nel condotto di aspirazione prodotto in plastica prestampata. Il vantaggio è che la pressione viene generata in modo decisamente e più rapido, regalando una prontezza di risposta molto più spontanea su motori downsizing funzionanti con basse cilindrate. Cinghie dentate nel meccanismo di azionamento valvole. Sui motori di nuova generazione la Volkswagen è riuscita a ridurre considerevolmente anche l’attrito interno. Ad esempio sull’albero a camme in testa (DOHC), dove la trasmissione non avviene mediante una catena, ma tramite una cinghia dentata della larghezza di 20 mm e pulegge a fascia piena profilate che riducono il carico. In questo modo la cinghia dentata, grazie a specifici materiali di alta qualità, è in grado di durare per tutta la vita del veicolo. Anche l’azionamento del meccanismo di comando valvole tramite una leva di trascinamento a rulli e il cuscinetto per l’elevato carico del primo supporto dell’albero a camme, consentono di avere resistenze diergia dei gas di scarico in fase di riscaldamento e viceversa per raffreddare in modo ancoraattrito più ridotte. Per ottenere il minor ingombro possibile del motore, i gruppi ausiliari quali pompa dell’acqua, compressore del climatizzatore e alternatore sono fissati con viti direttamente al motore e alla coppa dell’olio senza supporto aggiuntivo e trascinati da una cinghia dentata guidata da un rullo di messa in tensione permanente. Regolazione dell’albero a camme per una maggior efficienza.

Per ridurre ulteriormente le emissioni e i consumi e migliorare l’efficienza ai bassi regimi, su tutti i motori EA211 l’albero a camme di aspirazione può essere regolato in un range di 50 gradi. Per il motore 140 CV di potenza è inoltre utilizzato un regolatore dell’albero a camme di scarico, che genera la cadenza desiderata dei tempi di comando, garantendo così una risposta ancora più spontanea in presenza di bassi regimi; parallelamente migliora anche l’efficienza in presenza di regimi elevati.

Gli ugelli a 5 fori con pressione di iniezione fino a 200 bar.

La pressione di iniezione massima dei nuovi motori TSI (a iniezione diretta) è stata aumentata a 200 bar; moderni ugelli a 5 fori alimentano ciascun cilindro in modo estremamente preciso tramite i listelli di distribuzione in acciaio inox consentendo fino a tre singole iniezioni. Nel progettare la camera di combustione, la Volkswagen ha inoltre posto particolare attenzione nell’assicurare che le pareti della camera di combustione siano sempre in misura minima bagnate di carburante e che vi sia una propagazione ottimale della fiamma. Il pensiero modulare è vincente. I motori della nuova gamma EA211 dimostrano inoltre chiaramente come il principio dell’uniformità dei componenti sia strettamente correlato con la strategia del pianale modulare trasversale: non solo la testata cilindri, il blocco motore, l’albero motore, le bielle o i moduli di copertura vengono fabbricati in modo uniforme e altamente flessibile, ma anche i componenti della carburazione (quali condotto dell’aria di sovralimentazione, filtro aria, condotto di aspirazione, intercooler, valvola a farfalla o elementi di comando) sono identici per tutte le varianti. Ed è proprio questa uniformità dell’architettura di base a garantire l’omogeneità a livello mondiale del Gruppo Volkswagen per quanto riguarda la produzione, il montaggio e le sinergie di approvvigionamento globali.

Gestione attiva dei cilindri

Con la gestione attiva dei cilindri (ACT) per i motori TSI quattro cilindri, la Volkswagen è la prima Casa automobilistica al mondo a utilizzare una tecnologia Spritspar precedentemente impiegata solo nel caso di grandi motori a otto o a dodici cilindri. Il sistema di gestione attiva dei cilindri debutterà sui motori 1.4 TSI 140 CV. La disattivazione del secondo e del terzo cilindro in condizioni di basso e medio carico regala una riduzione dei consumi nel ciclo combinato di circa 0,4 l/100 km.

A velocità costante di 50 km/h in terza o in quarta marcia il risparmio nei consumi che si può ottenere giunge a un litro ogni 100 chilometri. Guidando a 70 km/h in quinta marcia i consumi si attestano invece su 0,7 litri per 100 km. Attiva fino a 4.000 giri e 100 Nm. L’ACT si attiva in un settore di regime compreso tra 1.250 e 4.000 giri e in presenza di valori di coppia tra 25 e 100 Nm. Un ampio spettro che nel ciclo combinato viene raggiunto in circa il 70% di tutte le percorrenze. Se il guidatore preme a fondo il pedale dell’acceleratore, i cilindri 2 e 3 si riattivano automaticamente.

L’alta efficienza non esclude comunque un elevato livello di funzionamento: anche con 2 cilindri il motore 1.4 TSI funziona con la stessa silenziosità e le stesse vibrazioni ridotte presenti nel caso delle 4 camere di combustione attive. Tutte le operazioni di commutazione meccanica vengono effettuate entro mezzo giro dell’albero a camme e a seconda del regime durano solamente da 13 a 36 millesimi di secondo. Interventi mirati sull’accensione e sulla valvola a farfalla fanno sì che le diverse fasi si svolgano senza soluzione di continuità.

Grazie a un sensore sul pedale dell’acceleratore e a un intelligente software di monitoraggio, il sistema rileva anche l’esistenza di profili di guida irregolari, per esempio durante la guida su rotatorie o durante la guida sportiva su strade secondarie. In questi casi la disattivazione non ha luogo. I componenti dell’ACT pesano solo tre chilogrammi. I componenti del sistema di gestione attiva dei cilindri hanno un peso complessivo di soli 3 kg. I loro attuatori, gli alberi a camme e i supporti sono integrati nella testata cilindri; l’attrito degli alberi è ridotto da due cuscinetti. È importante sapere che la disattivazione dei cilindri è realizzabile nella sua forma odierna solo su motori benzina TSI a iniezione diretta con sovralimentazione a turbocompressore. Nel caso di motori a iniezione aspirati sorgerebbero infatti complicazioni per il ricambio dei gas, la combustione e il post trattamento dei gas di scarico.

I motori TDI...

Panoramica delle nuove motorizzazioni Diesel della serie EA288

Da 1.6 a 2.0 di cilindrata. I nuovi TDI della generazione EA288 saranno disponibili nelle varianti di cilindrata 1.6 e 2.0 litri. Gli agili quattro cilindri erogano tra i 90 e i 190 CV di potenza con valori di coppia massima sempre elevati, compresi tra 250 e 380 Nm. Più parchi nei consumi, più potenti e più convenienti. Allo stesso tempo, con l’introduzione della gamma di motori EA288, la Volkswagen eleva a nuovi livelli di ecocompatibilità la tecnologia TDI : rispetto alla serie EA189 precedente, i motori ad accensione spontanea emettono fino a 7 g/km in meno di CO2; in complesso le emissioni con la norma Euro 6 si riducono fino al 45%. Allo stesso tempo i singoli motori aumentano la loro potenza fino al 12% e con particolari trasmissioni raggiungono il 26%. Uniformità dei componenti, ove possibile. Il rispetto dei diversi valori di emissione a livello mondiale, la definizione di due livelli di cilindrata e la differenziazione dello gamma di prestazioni, mostra la versatilità dell’EA288, utilizzato come motorizzazione Diesel di base nel sistema del pianale modulare per motori Diesel (MDB).

Grazie alla costruzione modulare, nei siti produttivi di motori si potrà rispondere in maniera rapida e flessibile alle diverse condizioni del mercato e ai desideri dei Clienti. Molti componenti principali della gamma TDI EA288, come ad esempio il comando valvole integrato, il sistema di aspirazione e il circuito di ricircolo dei gas di scarico, rendono possibile tutto questo proprio grazie alla loro costruzione modulare. Già nell’anno in corso sarà disponibile una versione del motore EA288 che soddisferà i requisiti della norma Euro 6, vincolante per tutti i veicoli nuovi a partire da settembre 2014.

Dettagli tecnici delle nuove motorizzazioni Diesel della serie EA288

 

Distanza tra i cilindri e rapporto corsa-alesaggio invariati. Come già avviene per i nuovi motori benzina (EA211), anche il nuovo quattro cilindri Diesel introdotto in occasione dell’inserimento del pianale modulare trasversale mantiene la distanza tra i cilindri del modello precedente. Interventi sulle parti interne del motore per la riduzione delle emissioni In base alle differenti norme sui gas di scarico, i componenti che influiscono significativamente sulle emissioni sono realizzati con il sistema di costruzione modulare, oppure assemblati in gruppi come per esempio il sistema di iniezione, il sensore di pressione dei cilindri, il turbocompressore e l’intercooler che compongono il modulo di alimentazione carburante.

Questi interventi sul TDI lo rendono più compatto e già oggi conforme alla normativa sui gas di scarico Euro 6 di prossima introduzione. Per rispondere a tale norma è necessario che i motori Diesel presentino un’ulteriore riduzione delle emissioni di ossidi di azoto (NOx) nei gas di scarico da 180 a 80 mg/km.

A seconda dei requisiti sulle emissioni vengono inoltre impiegati tre diversi tipi di ricircolo dei gas di scarico (AGR):

• AGR raffreddato ad alta pressione senza AGR a bassa pressione

• AGR raffreddato a bassa pressione senza AGR ad alta pressione

• AGR raffreddato a bassa pressione e AGR non raffreddato ad alta pressione.versione del motore EA288 che soddisferà i requisiti della norma Euro 6, vincolante per tutti i veicoli nuovi a partire da settembre 2014.

Dettagli tecnici delle nuove motorizzazioni Diesel della serie EA288

Distanza tra i cilindri e rapporto corsa-alesaggio invariati. Come già avviene per i nuovi motori benzina (EA211), anche il nuovo quattro cilindri Diesel introdotto in occasione dell’inserimento del pianale modulare trasversale mantiene la distanza tra i cilindri del modello precedente. Interventi sulle parti interne del motore per la riduzione delle emissioni In base alle differenti norme sui gas di scarico, i componenti che influiscono significativamente sulle emissioni sono realizzati con il sistema di costruzione modulare, oppure assemblati in gruppi come per esempio il sistema di iniezione, il sensore di pressione dei cilindri, il turbocompressore e l’intercooler che compongono il modulo di alimentazione carburante. Questi interventi sul TDI lo rendono più compatto e già oggi conforme alla normativa sui gas di scarico Euro 6 di prossima introduzione.

Per rispondere a tale norma è necessario che i motori Diesel presentino un’ulteriore riduzione delle emissioni di ossidi di azoto (NOx) nei gas di scarico da 180 a 80 mg/km. A seconda dei requisiti sulle emissioni vengono inoltre impiegati tre diversi tipi di ricircolo dei gas di scarico (AGR):

• AGR raffreddato ad alta pressione senza AGR a bassa pressione

• AGR raffreddato a bassa pressione senza AGR ad alta pressione

Ottimale depurazione dei gas di scarico.

Come per gli interventi sulle parti all’interno del motore, i componenti per il post trattamento dei gas di scarico sono costruiti con il sistema modulare e, nell’MDB, sono collocati nelle vicinanze del motore. Per rispettare le diverse normative sulle emissioni a livello mondiale, i componenti

• Catalizzatore a ossidazione

• Filtro antiparticolato

• Catalizzatore ad accumulo di NOx, o Sistema SCR (Selective Catalytic Reduction) vengono impiegati singolarmente o insieme.

Fino alle vetture della classe della Golf la massiccia riduzione delle emissioni NOx è effettuata da un catalizzatore ad accumulo di NOx. Per i modelli di cilindrata superiore la Volkswagen si affida invece alla tecnologia SCR (Selective Catalytic Reduction) con iniezione della soluzione AdBlue, oggi adottata per esempio sulla nuova Volkswagen CC BlueTDI.

Diverse misure costruttive ottimizzano inoltre i consumi e il comfort.

Riduzione dell’attrito grazie a cuscinetti e pompa dell’olio a due stadi. Oltre a limitare le sostanze nocive, la Volkswagen ha anche ottimizzato tutti i gruppi del nuovo TDI per ridurre al minimo l’attrito interno. Tra le misure introdotte ci sono una minor pre-tensione delle fasce dei pistoni, un miglior raffreddamento delle nervature tra i cilindri come pure l’impiego di cuscinetti a basso attrito per l’albero a camme (lato di azionamento) e per gli alberi di equilibratura. Il bilancio energetico viene ottimizzato tramite una pompa dell’olio a due stadi regolata dal volume del flusso. Rapidamente alla giusta temperatura.

Nella fase di riscaldamento, un innovativo sistema di gestione termica dispone di circuiti di raffreddamento separati per la testata cilindri e il basamento. In questo modo il motore giunge più rapidamente alla temperatura di esercizio e, come effetto secondario, in inverno anche l’abitacolo raggiunge più rapidamente una piacevole temperatura.

  Alberi di equilibratura per il motore 2.0 TDI.

I nuovi motori ad accensione spontanea non solo assicurano basse emissioni di sostanze nocive, consumi contenuti e coppie elevate, ma sono anche realizzati con cura e confortevoli. Il 2.0 TDI, ad esempio, fa uso di due alberi di equilibratura dotati di cuscinetti, che eliminano le forze di massa libere che inevitabilmente si creano su un motore a pistoni. Per quanto riguarda il comfort acustico svolgono un’azione proficua anche il meccanismo a cinghia dentata della pompa combinata olio/vuoto (a bagno nella coppa dell’olio) e gli ugelli incapsulati.

Struttura del pianale più leggera di 18 kg

L'esperienza insegna che quasi tutte le vetture di nuova generazione hanno un peso superiore rispetto a quelle che le hanno precedute. Ciò è dovuto ai passi avanti compiuti nel settore automobilistico, dove standard più elevati in termini di sicurezza, comfort e spaziosità hanno sempre comportato un aumento del peso.

Il pianale modulare trasversale consente per la prima volta di sviluppare componenti base per numerosi nuovi modelli che, pur vantando prestazioni e funzionalità superiori, risultano avere un peso decisamente inferiore rispetto alla piattaforma sulla quale si basano le attuali vetture della classe compatta del Gruppo Volkswagen.

Altrettanto interessante è il fatto che il nuovo pianale modulare trasversale consenta di ottenere migliori caratteristiche di comfort e un miglior comportamento dinamico; l’MQB rispetta inoltre già oggi tutti i requisiti di sicurezza internazionali, sia vigenti che di prossima introduzione. Verifica del peso di ciascun componente. Insieme agli stabilimenti di produzione e alle industrie fornitrici si è provveduto a verificare il peso di ogni singolo componente e ad ottimizzarlo con riferimento alla relativa funzione. Si è così riusciti in una sistematica riduzione del peso di pressoché tutti i gruppi costruttivi del pianale modulare trasversale.

Struttura del pianale più leggera di 18 kg.

La struttura del pianale modulare trasversale sarà quindi più leggera che in precedenza (circa 18 kg in meno) grazie all'ampia adozione di acciai formati a caldo ad altissima resistenza che presentano caratteristiche di crash ottimizzate. Anche i componenti dell'abitacolo sono stati ottimizzati dal punto di vista del peso. Ne sono un esempio i sedili posteriori, la struttura portante della plancia e anche la climatizzazione. Nel complesso, il peso dei componenti interni dei modelli futuri si ridurrà di oltre 10 kg rispetto a quello dei modelli precedenti a fronte comunque di un ulteriore miglioramento delle caratteristiche di comfort.

Grazie all'ottimizzazione dei dettagli, anche i componenti elettrici del pianale modulare trasversale avranno un peso di circa 3 kg inferiore a quello dei modelli precedenti.

Fino a 21 kg di peso in meno per il motore.

A livello della catena cinematica il peso di tutti i motori e di tutte le varianti del cambio è stato ulteriormente ridotto, in particolare quello del motore benzina 1.4 122 CV: nella produzione di serie questo peserà oltre 21 kg in meno, un risultato dovuto principalmente all'impiego di alluminio per il basamento cilindri. Miglioramento delle caratteristiche di marcia e aumento del comfort offerto. L’ottimizzazione del peso dei componenti ha consentito di realizzare un telaio più leggero, visto il minor peso che questo deve sopportare. Di conseguenza anche in questo caso, grazie a un’ulteriore ottimizzazione strutturale e a un’intelligente scelta dei materiali il peso si è ridotto di oltre 6 kg. Parallelamente migliorano anche le caratteristiche di guida e comfort, in quanto le masse in movimento risultano inferiori rispetto al passato. I veicoli su pianale modulare trasversale peseranno complessivamente oltre 40 kg in meno rispetto ai loro predecessori. L’MQB consente dunque bloccare l’aumento del peso in modo ecocompatibile oltre che di risolvere i problemi a esso legati.

Golf, Tiguan e Passat su una stessa linea di produzione

I vantaggi apportati dal pianale modulare trasversale (MQB) sono strettamente correlati con il nuovo sistema modulare di produzione (MPB) del Gruppo Volkswagen; in questo modo, veicoli e produzione risultano correlati come non mai.

Il vantaggio che ne deriva è che, grazie alla completa standardizzazione dei componenti dei veicoli, delle quote tecniche e dei processi produttivi i costi e i tempi di produzione possono essere ridotti. Inoltre, grazie a una maggior flessibilità si aprono nuovi scenari, che consentono di ampliare la gamma di prodotti anche per nicchie di mercato che finora non era stato ancora possibile raggiungere. G

eneralmente si può affermare che, grazie al sistema modulare di produzione, la quantità di modelli diversi di uno o più marchi, prodotti sulla base del pianale modulare trasversale, aumenterà enormemente.

A seguito della molteplicità di varianti e dei crescenti requisiti riguardanti flessibilità ed economicità il Gruppo Volkswagen introdurrà il sistema modulare di produzione parallelamente al pianale modulare trasversale. Anche l’MPB nasce all’insegna della “standardizzazione”: da quella dei materiali di consumo a quella degli impianti, fino a quella delle aree di produzione e infine dell’intero sito produttivo. La strategia alla base del sistema modulare di produzione comincia già in fase di realizzazione dei singoli componenti: le attrezzature in futuro verranno costruite in modo da poter essere utilizzate per componenti diversi.

Golf, Tiguan e Passat su una stessa linea di produzione

Per quanto riguarda la costruzione della scocca, il sistema modulare di produzione consente un livello di flessibilità completamente nuovo. La stazione di framing della struttura della carrozzeria per esempio dimostra chiaramente in che cosa consiste il concetto MPB: nella stazione di framing il gruppo pianale vettura viene saldato ai componenti laterali e al telaio del tetto. Gli elementi più importanti della stazione sono superfici di appoggio, robotica, strutture elastiche e relativi sistemi di fissaggio e sostituzione. La precisione della carrozzeria, una volta prodotta, è determinata in modo considerevole dal preciso e saldo fissaggio dei singoli gruppi della carrozzeria tra essi. Le odierne strutture elastiche sono strumenti di precisione appositamente realizzate e ottimizzate per ciascun tipo di veicolo da costruire, secondo le più moderne metodologie. Gli elementi di fissaggio uniformati per tutti i veicoli del Marchio consentono invece di impiegare le strutture elastiche così realizzate su tutte le linee di produzione Volkswagen.

Grazie alla nuova tecnologia è quindi possibile realizzare un’ampia gamma di moduli e passi diversi, ad esempio quelli della Golf, della Tiguan o della Passat. Ma, oltre a questo, ove fattibile, vengono uniformate anche le fasi di lavoro. Due esempi: se nel Gruppo fino a un determinato momento sono state realizzate carrozzerie con componenti laterali sia ad uno che a due gusci, in futuro con il sistema MQB/MPB verranno utilizzati solo più componenti laterali a due gusci.

Oppure: se sulla linea di montaggio del cruscotto in precedenza esistevano fino a tre diversi punti di intervento, il nuovo sistema modulare prevede che tutti i veicoli realizzati su pianale modulare trasversale siano dotati dello stesso punto di fissaggio; pertanto in futuro si disporrà di un solo punto di intervento. Elevata flessibilità. L’MPB standardizza la modalità che consente di aumentare la flessibilità nella costruzione delle carrozzerie per quanto riguarda il numero di pezzi prodotti, il grado di meccanizzazione e la molteplicità dei modelli.

Ad esempio, per i 23 robot supplementari (standardizzati) di saldatura e palletizzazione necessari per un eventuale maggior numero di veicoli, sono già considerate delle posizioni predefinite. Questo consente il rapido adattamento degli impianti nei casi in cui i quantitativi di pezzi prodotti e il grado di meccanizzazione vengano aumentati per breve tempo. A partire da un modulo base di 30 veicoli all’ora, gli impianti possono essere utilizzati fino a un quantitativo di 60 veicoli all’ora con due diversi modelli per un totale di quattro varianti. La tecnologia di gestione e comando utilizzata in modo uniforme per tutti i veicoli del Marchio semplifica sia il funzionamento che la manutenzione. Il sistema modulare di produzione aumenta la flessibilità anche per quanto concerne verniciatura e montaggio.

Esso pertanto standardizza gli impianti di produzione di un sito produttivo, dal lavoro alla pressa fino al montaggio. I singoli impianti e i singoli settori di produzione possono inoltre continuare a essere implementati presso i siti produttivi esistenti o servire da base per siti produttivi nuovi. Ottime opportunità. Parallelamente, per la Volkswagen si aprono nuove opportunità per utilizzare nel modo ottimale le capacità degli stabilimenti grazie alla concezione dei centri nevralgici, secondo la quale in uno stabilimento non solo può essere prodotto un determinato modello ma anche altri veicoli addirittura di marchi diversi.

Un esempio a questo riguardo è quanto si sta predisponendo per il nuovo sito produttivo di Foshan (Cina meridionale), nel quale a partire da metà 2013 verrà prodotta l’Audi A3 sulla linea della Golf. Anche per i fornitori della Casa l’impiego del pianale modulare trasversale e del sistema modulare di produzione porta interessanti prospettive. Infatti il volume degli approvvigionamenti entro il 2018 raddoppierà rispetto a quello relativo alle piattaforme finora utilizzate. Per i fornitori questo sviluppo si traduce quindi in un programma di investimenti miliardario. Grazie a volumi elevati, i fornitori possono inoltre automatizzare i loro sistemi di produzione e offrire i loro servizi a costi estremamente competitivi.

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