Analisi tecnica del motore Jaguar-Land Rover 2.0 D Turbo Ingenium

La prima presenza di un motore diesel di 2 litri su una Jaguar risale al 2003 quando alla X Type trazione integrale motorizzata con il V6 2.5 e 3.0 benzina, viene affiancata la versione diesel trazione anteriore equipaggiata con il 2.0 litri 4 cilindri (X404), sviluppato dal Duratorq TDCi di origine Ford-PSA. E' un motore affidabile e di buone prestazioni che nel 2005 viene portato a 2.2 litri (155 CV). Nel corso degli anni la potenza sale dai 130 CV iniziali del 2.0 litri ai 200 delle ultime versioni 2.2 montate sulla Jaguar XF. A seguito della fusione tra Jaguar e Land Rover, il motore 2.2 diesel (150-190 CV) viene inoltre adottato anche su Freelander, Discovery Sport ed Evoque. Scopriamo in anteprima quali soluzioni tecnologiche ha apportato JLR sul propulsore accreditato di consumi ed emissioni più bassi.

I MOTORI INGENIUM – Ma il gruppo inglese ormai protagonista di primo piano nel segmento premium e suv sui principali mercati mondiali, ha sentito l'esigenza di realizzare in totale autonomia una nuova generazione di propulsori di 2 litri sia diesel che benzina. E' nata quindi la famiglia dei nuovi motori Ingenium le cui versioni a gasolio equipaggiano le berline Jaguar XE – leggi la prova su strada approfondita – e XF, il nuovo suv F-PACE e per ciò che riguarda la gamma Land Rover, è presente su Discovery Sport ed Evoque. I motori Ingenium a benzina, che verranno introdotti successivamente, hanno le stesse misure di alesaggio e corsa. Il nuovo motore 2.0 D Ingenium nasce ovviamente Euro 6 e assicura un incremento di rendimento del 17,5% rispetto al precedente 4 cilindri 2.0 D. Ciò significa consumi ed emissioni minori. Si tratta di un 4 cilindri in linea di 1999 cc declinato in due livelli di potenza: 163 CV(120kW) e 380 Nm di coppia max. oppure 180 CV(132 kW) e 430 Nm di coppia. Il rapporto di compressione è di 15,5:1, relativamente basso per un diesel. Monoblocco e testata sono in lega leggera di alluminio, alesaggio e corsa 83 x 92,4 mm (rapporto C/D= 1,11), dunque un propulsore a corsa lunga come ormai consuetudine sui motori di ultima generazione sia diesel che benzina. Le canne dei cilindri sono riportate in ghisa. All'interno del monoblocco, ai due lati dell'albero motore sono alloggiati due contralberi antivibrazioni azionati tramite ingranaggi dall'albero motore. Tale raffinata soluzione ha lo scopo di equilibrare le forze d'inerzia del secondo ordine che in 4 cilindri in linea privo di contralberi, non risultano eliminate. La distribuzione, insolitamente ricavata nella parte posteriore del motore, è del tipo bialbero a camme in testa comandata da catena corta singola. Le valvole sono 4 per cilindro verticali, azionate da bilancieri a rullo a basso attrito. Sull'albero a camme di scarico è presente il variatore di fase VCT che consente una variazione di fase di 50° ed incrementa la velocità di riscaldamento del catalizzatore. La catena di distribuzione è sdoppiata in due parti onde evitare una eccessiva lunghezza ed agevolare gli smontaggi (vedi immagini in gallery). La prima catena collega l'albero motore con la pompa d'iniezione ad alta pressione, la seconda prende il moto dalla pompa HP e lo trasmette agli alberi a camme. Una terza catena corta, montata nella parte anteriore del motore, comanda la pompa dell'olio alloggiata nella coppa. La corretta tensione delle catene di distribuzione è regolata da tenditori idraulici che agiscono su pattini a ridotto attrito. Il sistema di alimentazione ad alta pressione con pompa mono-pistone è del tipo common rail Bosch Gen2 a iniezione diretta a 1800 bar. Gli iniettori, se sostituiti, richiedono l'inserimento del codice di taratura (stampigliato sul corpo dell'iniettore).

SISTEMA DI ASPIRAZIONE – Il turbocompressore (leggi il caso delle turbine nuove senza garanzia di cui ci siamo occupati qui) è del tipo a geometria variabile lubrificato e raffreddato ad olio, l'intercooler è del tipo aria-acqua. Il collettore di aspirazione è dotato di farfalla elettronica con sensore di posizione ad effetto Hall.

CONTROLLO DELLE EMISSIONI – Il sistema di controllo delle emissioni rispetta, come detto, la normativa Euro 6 (leggi cosa cambia tra le normative Euro 6 ed Euro 5) e comprende:

• Doppia valvola EGR ad alta e bassa pressione
• Filtro antiparticolato
• Sistema SCR (Selective Catalyst Reduction)
• Recupero vapori olio dal basamento

Le valvole EGR provvedono al ricircolo di parte dei gas di scarico allo scopo di ridurre gli NOx (ossidi di azoto) nei gas di scarico. L'EGR ad alta pressione preleva i gas dal collettore di scarico e li convoglia nel collettore di aspirazione. La valvola è dotata di sensore di posizione a effetto Hall. L'EGR a bassa pressione preleva i gas dal tubo di scarico a valle del filtro antiparticolato e li convoglia verso il turbocompressore. Il catalizzatore e il DPF sono riuniti in un corpo unico posto all'uscita della turbina per ottenere un rapido riscaldamento.

Il sistema SCR utilizza un liquido denominato DEF (Diesel Exhaust Fluid), noto anche come AdBlue® (32,5% urea, 67,5% acqua deionizzata), che viene iniettato nello scarico a monte del catalizzatore SCR (leggi come funziona il filtro antiparticolato). Il DEF si mischia con i gas di scarico per formare ammoniaca. La reazione chimica dell'ammoniaca (NH3) con gli ossidi di azoto (NOx) produce due sostanze innocue, vapore acqueo e azoto. I componenti del sistema SCR sono molto sensibili ad eventuali impurità chimiche nel fluido. Il DEF è incolore, non tossico, sicuro da maneggiare. Congela a -11°C, è corrosivo per alcuni metalli, macchia i materiali e ha un odore sgradevole. L'iniettore del DEF eroga una quantità dosata di fluido nel tubo di scarico, ed è attivato da un segnale (circa 4 Hz) dall'ECM (Engine Control Modul). E' dotato di alette per il raffreddamento; se la temperatura supera i 160°C viene raffreddato iniettando una maggiore quantità di DEF. La temperatura dell'iniettore viene definita dall'ECM, in base alla temperatura dei gas di scarico misurata e alla resistenza della bobina dell'iniettore. L'iniettore è costituito da tre fori di nebulizzazione, fornendo tre coni di spruzzo ad angolo variabile. Questo design offre una distribuzione controllata di DEF atomizzato. L'iniettore viene attivato se il motore è in moto, se la temperatura dell'SCR è superiore a 100°C e la velocità del veicolo è superiore a 8 km/h.  Per la versione 180 CV sono previsti 17 litri di DEF che diventano 9 per quella da 163 CV. Il consumo medio del fluido DEF è di circa 1 litro ogni 1600 km.  La normativa europea prescrive che il motore non possa avviarsi nel caso di esaurimento del DEF, quindi sul display messaggi della strumentazione appare in anticipo un segnale di basso livello di DEF. Nell'impossibilità di raggiungere un centro autorizzato Jaguar-Land Rover, è possibile rabboccare il serbatoio con 2 flaconi di DEF contenenti ciascuno 1,89 litri. I consumi dichiarati del motore 2.0 D Ingenium sono molto bassi: per la Jaguar XE la Casa dichiara un consumo urbano di 4,4 L/100 km (5,1 L/100 KM per la versione con cambio automatico), e 3,4 L/100 km (3,7) nel ciclo extraurbano. Le emissioni di CO2 variano da 99 g/km a 111 g/km rispettivamente per la versione a cambio manuale o automatico. SicurAUTO.it nella prova su strada approfondita della Jaguar XE ha ottenuto un consumo medio urbano di 12 Km/L ( 8,3 L/100 km) e 14 Km/L (7 L/100 km) nei percorsi extraurbani. Per la Range Rover Evoque i consumi dichiarati sono 5,5 L/100 km per il ciclo urbano e 4,3 L/100 km in quello extraurbano ( emissioni di CO2 pari a 125 g/km).