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MOTORI E MECCANICA
L'esperienza e la conoscenza di Saab Automobile Powertrain nel campo dell'utilizzo del turbocompressore sono riconosciute dal ruolo che questa divisione ha come centro di competenze all'interno del gruppo General Motors nello sviluppo di nuovi motori turbo benzina. Come parte del consorzio GM Powertrain Europe, Saab Automobile Powertrain AB è stata pertanto strettamente coinvolta nella progettazione e nello sviluppo di un nuovo 6 cilindri a V turbocompresso destinato ad un impiego globale.
Leggerezza costruttiva (interamente in alluminio), distribuzione a fasatura variabile, turbocompressore a doppia girante, originale configurazione delle testate, pistoni e bielle di tipo speciale, collettore di scarico idroformato con condotti in acciaio inossidabile ed iniezione d'aria per ridurre le emissioni nelle partenze a freddo sono le principali caratteristiche del moderno 2.800-V6 Turbo adottato su Saab 9-3 SportHatch. Ci troviamo di fronte al più sofisticato motore turbo mai montato su un'automobile Saab, un motore che si segnala per elevata potenza e coppia motrice, ma anche per quella grande fluidità di funzionamento e ripresa dai bassi regimi che sono caratteristiche tipiche di un 6 cilindri di grossa cilindrata.
La gamma delle motorizzazioni comprende anche un 4 cilindri 2.000 turbo benzina interamente in alluminio disponibile in tre differenti configurazioni - 150 CV (110 kW), 175 CV (129 kW) e 210 CV (155 kW) - il sofisticato 1.9 TiD turbodiesel da 120 CV (88 kW) e da 150 CV (110 kW) ed un 1.800 atmosferico da 122 CV (90 kW).
La trasmissione automatica dispone della funzione Saab Sentronic che consente di selezionare manualmente le marce in modo sequenziale ed, a richiesta, di comandi al volante. Cambi a 6 marce sono abbinati al 2.800-V6 Turbo ed al motore 1.9TiD da 150 CV (110 kW), mentre uno speciale "5+2" con due marce intermedie sul kickdown è ottenibile con il motore a benzina da 210 CV (155 kW). Sono inoltre previsti cambi manuali a 5 ed a 6 marce.
Un raffinato 2.800-V6 Turbo benzina
Il motore 2.800-V6 Turbo ha due bancate di cilindri sono inclinate fra loro a V di 60° in modo da garantire una perfetta equilibratura del propulsore, un ottimo funzionamento della distribuzione multi-valvole ed un a perfetta fluidità di funzionamento che si traducono in prestazioni davvero straordinarie. La costruzione interamente in alluminio e le dimensioni raccolte ne fanno una soluzione ideale per montarlo trasversalmente su una vettura a trazione anteriore come Saab 9-3.
Le testate in alluminio contengono assi a camme azionati da una doppia catena dentata che comandano 4 valvole per cilindro. Questa soluzione migliora la resistenza al calore quando i cilindri lavorano sotto una pressione di 85 bar e riduce i costi di manutenzione di Saab 9-3 SportHatch.
Particolari sono anche i pistoni, raffreddati da getti d'olio sotto le camicie e dotati di speciali fasce elastiche che garantiscono una durata particolarmente elevata. Le bielle d'acciaio sono sinterizzate e forgiate, partendo da metallo polverizzato, con un procedimento speciale; mentre le valvole di scarico sono riempite di sodio per migliorarne il raffreddamento ed i cilindri hanno camicie in ghisa. Le misure dell'alesaggio e della corsa sono rispettivamente di 89,00 e 74,80 mm.
Per favorire l'ingresso dell'aria nel propulsore, la fasatura delle camme sul lato dell'aspirazione è regolata attraverso un sistema idraulico governato dall'elettronica: ciò consente una regolazione continuamente variabile in un arco di 50º dell'albero a camme rispetto all'albero motore. Nel normale impiego su strada ciò si traduce in un'erogazione più fluida della potenza ed in un minor consumo di benzina a tutti i regimi.
La coppa dell'olio è in alluminio pressofuso per aumentarne la rigidità strutturale. Il robusto albero motore a quattro supporti è realizzato in una microlega d'acciaio forgiato, una soluzione che si vede più frequentemente sui motori da competizione e Diesel. Insieme al volano bimassa, tutti questi elementi riducono rumorosità, vibrazioni e ruvidità di funzionamento del propulsore.
Il turbocompressore a doppia girante Mitsubishi TDO4-15TK è raffreddato ad acqua e funziona ad una pressione massima di 0,7 bar. E' dotato di intercooler e di una valvola by-pass integrata. E' alloggiato in posizione centrale al di sopra della trasmissione e mosso da entrambe le bancate dei cilindri. L'uso di due diversi percorsi d'aspirazione, uno per ciascuna bancata, divide gli impulsi dei gas di scarico, migliora la fluidodinamica all'interno del propulsore, riduce le perdite di potenza ed aumenta l'efficienza del turbocompressore. La turbina è realizzata in una speciale lega d'acciaio (solitamente utilizzata per i turbocompressori delle vetture che partecipano al Campionato Mondiale Rally) in grado di resistere meglio alla ruggine, alle rotture ed alle crepe anche in presenza di elevate temperature e forze centrifughe.
Altrettanto particolari sono i collettori di scarico a doppia parete realizzati in acciaio inossidabile idroformato: riducendo al minimo l'assorbimento di calore da parte del collettore stesso minimizzano le emissioni quando il motore è freddo. Dopo l'avviamento a freddo, un'iniezione d'aria (della durata massima di 30 secondi) all'interno di ciascun collettore favorisce la pre-catalisi dei gas di scarico: sviluppandosi controcorrente rispetto al convertitore catalitico principale, permette di raggiungere il prima possibile la temperatura d'esercizio.
L'iniezione elettronica a 32-bit utilizza un software studiato appositamente per le caratteristiche di Saab 9-3: utilizza un sistema di controllo basato sulla coppia motrice del motore ed un'accensione diretta dotata di una centralina montata sul propulsore. Fasatura dell'accensione, iniezione della benzina, pressione del turbocompressore, rilevazione della massa d'aria e regolazione della farfalla sono le principali funzioni controllate dal software.
Il sofisticato sistema di controllo è studiato in modo da garantire un funzionamento fluido in tutte le condizioni di guida. Questo sistema funziona con la trasmissione della vettura in modo da modulare la coppia motrice, assicurando prestazioni brillanti ed un'eccellente risposta del motore. Il sistema è inoltre in grado di limitare la coppia motrice in condizioni di limitata trazione, aumentando la confidenza e la sicurezza di guida. L'iniezione a pressione variabile della benzina contribuisce a sua volta a migliorare il funzionamento al minimo ed il comportamento su strada.
Per maggiore comfort di guida, la regolazione della farfalla elettronica attraverso il pedale dell'acceleratore è programmata in modo che si adatti alle differenti situazioni di guida, richiedendo una maggiore escursione del pedale alle basse velocità che si hanno, ad esempio, quando si fa manovra o si parcheggia.
Il motore 2.800-V6 Turbo benzina da 250 CV (184 kW) riservato alla versione Aero ha una coppia massima di 35,6 kgm (350Nm) disponibile da appena 2.000 fino a 4.500 giri/minuto ed il 90% del valore massimo a soli 1.500 giri/minuto.
L'eccezionale comportamento su strada è simboleggiato dalla notevole risposta del motore ai bassi regimi, ed è una conseguenza anche dell'attenta programmazione del software della centralina elettronica che gestisce il motore e della cilindrata. Premendo a fondo il pedale dell'acceleratore a vettura ferma oppure a basso regime, in meno di un secondo si può contare sul 90% dell'accelerazione massima.
La coppia motrice è immediatamente disponibile al di sopra dei 720 giri/minuto con una fluidità simile a quella di una turbina e permette alla versione con motore da 250 CV di raggiungere i 100 kmh con partenza da fermo in 6.9 secondi e di riprendere da 80 a 120 kmh in quinta in 8.5 secondi. Su Saab 9-3 SportHatch Aero (che, come detto, è equipaggiata esclusivamente con il motore da 250 CV) l'attenta messa a punto dei doppi scarichi sportivi posti dopo il catalizzatore principale conferisce al motore una sonorità particolare ed entusiasmante.
Tutto ciò si traduce in elevate prestazioni e fluidità di funzionamento del motore a 6 cilindri che completano perfettamente l'assetto sportivo di Saab 9-3 SportHatch, assicurando un'esperienza di guida estremamente appagante e piacevole.
Un leggero 2.0 Turbo benzina in 3 versioni di differente potenza
Il 4 cilindri in linea di 2.000 cc è un compatto motore in alluminio con dimensioni interne perfettamente quadre (alesaggio/corsa = 86x86 mm) che si segnala per l'originale testata Saab a 4 valvole per cilindro, gli assi a camme comandati da una catena dentata che non richiede alcun tipo di manutenzione, gli alberi controrotanti di equilibratura che ne migliorano la dolcezza di funzionamento ed il radiatore dell'olio integrato. La gestione del propulsore è affidata all'ultima generazione del sistema Saab Trionic 8, che è uno dei più sofisticati sistemi del genere attualmente in circolazione.
Tutte le principali componenti interne sono studiate in funzione del turbo Saab. È il caso, ad esempio, dell'albero a gomiti in acciaio forgiato a cinque supporti di banco, delle bielle rinforzate, dei pistoni e dei perni realizzati appositamente, dei getti d'olio per raffreddare i pistoni e degli assi a camme diversamente profilati. La testata è una speciale fusione in lega, ottimizzata per il turbocompressore, che presenta luci d'aspirazione di scarico profondamente modificate e valvole di scarico al sodio.
La novità principale è la sistemazione del turbocompressore dietro al motore in posizione trasversale. Questa soluzione permette al catalizzatore anteriore di ridurre il tempo necessario per raggiungere la temperatura d'esercizio, abbassando al tempo stesso il consumo di benzina, riducendo le emissioni a freddo e migliorando la ripartizione dei pesi.
Le tre versioni di questo propulsore sono equipaggiate con un turbocompressore Garrett, fino al 2007 (sostituito con turbocompressore Mitsubishi TD04 poi) ed intercooler. Funziona a tre livelli di pressione massima (0,5, 0,7 e 0,85 bar) a seconda della differente potenza del motore: 150 CV (110 kW), 175 CV (129 kW) e 210 CV (155 kW). La versione più potente presenta anche una differente fasatura delle valvole.
Tutte le versioni permettono a Saab di fissare nuovi standard in fatto di fluidità di funzionamento dei motori a 4 cilindri e di fluidità di erogazione della coppia, garantendo al tempo stesso consumi di benzina molto competitivi e ridotte emissioni di CO2.
Come tutti i motori Saab a benzina, questi propulsori si segnalano anche per l'ottima coppia a bassi regimi (il 90% del valore massimo viene raggiunto ad appena 2.000 giri/minuto). Questi sono i dati relativi a potenza e coppia massima:
150 CV (110 kW) a 5.500 giri/minuto, 24,5 kgm (240 Nm) a 2.000 - 3.500 giri/minuto (versione 1.8t)
175 CV (129 kW) a 5.500 giri/minuto, 27,0 kgm (265 Nm) a 2.500 - 4.000 giri(minuto (versione 2.0t)
210 CV (155 kW) a 5.300 giri/minuto, 30,6 kgm (300 Nm) a 2.500 - 4.000 giri/minuto (versione 2.0T)
Saab è l'unico costruttore di automobili di classe superiore che realizza un proprio sistema di gestione elettronica del motore. La centralina Trionic 8 a 32-bit, che comprende l'accensione diretta, basa il suo funzionamento sulla coppia motrice del motore ed è stata studiata per i motori turbo. Come quella del motore 2.800-V6 turbo benzina, controlla la fasatura dell'accensione, l'iniezione di benzina, la pressione del turbocompressore, la misurazione della massa d'aria e la regolazione della valvola a farfalla.
La linearità con cui la coppia motrice è disponibile incoraggia il guidatore a tenere a lungo le marce intermedie. Se, in fase di accelerazione, l'aderenza al fondo stradale è insufficiente, il sistema Trionic controlla la coppia motrice agendo sull'apertura della valvola a farfalla ed attenua anche gli effetti transitori provocati da ampie escursioni del pedale dell'acceleratore in modo da mantenere fluida l'erogazione della potenza. Come nel caso del motore 2.800-V6 Turbo benzina, il movimento del pedale dell'acceleratore determina un movimento della farfalla che è funzione delle differenti situazioni di guida e che al contempo garantisce una rapida risposta del turbocompressore.
Una particolarità del sistema Saab Trionic 8 è che si serve delle candele come sensori per controllare il tasso di ionizzazione durante l'accensione. E' infatti in grado di tenere sotto controllo individualmente il processo di combustione di ciascun cilindro, avvertendo qualsiasi anomalia nella combustione prima che possa diventare critica.
Un 1.800 ad aspirazione atmosferica
Al maggiore interesse della gamma SportHatch contribuisce un 1.800 atmosferico ottenibile su tutte le versioni (Aero esclusa). Questo 16 valvole da 122 CV (90 kW) con accensione diretta Bosch, testate in alluminio e catalizzatori ravvicinati è studiato per garantire bassi consumi di benzina, ridotte emissioni allo scarico, contenuti costi di gestione e prestazioni sempre brillanti.
L'impiego dell'acceleratore elettronico e del collettore di aspirazione a lunghezza variabile ha permesso a Saab Powertrain di mantenere le tradizionali caratteristiche funzionali dei motori della Casa svedese, prima fra tutte l'elevata spinta motrice ai bassi e medi regimi. Almeno il 90% della coppia massima - che è di 17,0 kgm (167 Nm) a 3.800 giri/minuto - è disponibile tra i 2.400 ed i 5.700 giri/minuto e permette alla vettura di raggiungere i 100 kmh con partenza da fermo in 12.5 secondi.
I tagliandi a distanza di due anni oppure di 30.000 chilometri e l'inserimento della vettura in favorevoli categorie da parte delle compagnie di assicurazione permettono di contenere i costi chilometrici. Il servosterzo elettroidraulico, di serie con questa motorizzazione, riduce le perdite di carattere meccanico e contribuisce a contenere il consumo di benzina.
La versione con motore tipo "1.8i" di Saab 9-3 SportHatch è disponibile esclusivamente con cambio manuale a 5 marce e si rivolge a quella fascia dei clienti di vettura di classe superiore che badano maggiormente ai costi.
Un 1.900 turbodiesel dal temperamento sportivo
Questo sofisticato turbodiesel common-rail ad iniezione multipla è disponibile in una versione a 16 valvole da 150 CV (110 kW) ed in una ad 8 valvole da 120 CV (88 kW). Questi propulsori riducono drasticamente le differenze avvertibili in fatto di prestazioni tra i motori a gasolio e quelli a benzina con un'unica eccezione relativa alle meno frequenti soste per il rifornimento.
L'elevata coppia massima - 32,4 kgm (315 Nm) e 28,5 kgm (280 Nm) - è disponibile tra 2.000 e 2.750 giri/minuto ed il 90% dei valori massimi tra i 1.750 ed i 3.250 giri/minuto. Questi motori sono disponibili anche con filtro del particolato che non richiede manutenzione e che permette di rientrare nei limiti della normativa Euro 4 sulle emissioni dei gas di scarico che entrerà in vigore a Gennaio 2006.
Questo 4 cilindri in linea con monoblocco in ghisa ha una testata in lega leggera che contiene due assi a camme (uno solo nel caso della versione ad 8 valvole) mossi da una doppia catena dentata e punterie idrauliche. Altre caratteristiche di questi propulsori sono l'albero a gomiti e le bielle in acciaio, il turbocompressore a geometria variabile che assicura una rapida risposta ai bassi ed agli alti regimi ed un'elevata potenza, il volano bimassa, il leggero collettore d'aspirazione in alluminio pressofuso ed il controllo elettronico del ricircolo dei gas di scarico (EGR) che permette al propulsore di andare rapidamente in temperatura e di abbassare le emissioni allo scarico.
Questi motori - disponibili sulle versioni Linear, Arc e Vector - assicurano ottime prestazioni ed una straordinaria fluidità di funzionamento, nonchè consumi ed emissioni allo scarico molto contenuti. Il loro temperamento sportivo si adatta perfettamente all'assetto di Saab 9-3 SportHatch.
La versione a 16 valvole da 150 CV (110 kW) è stata sviluppata tenendo maggiormente in considerazione le prestazioni. Quando si riprende senza cambiare marcia, che è la condizione più importante nella guida quotidiana, offre prestazioni paragonabili al motore a benzina da 210 CV (155 kW) e consente alla vettura di raggiungere i 100 kmh con partenza da fermo in appena 10.2 secondi. La versione ad 8 valvole da 120 CV (88 kW) punta invece maggiormente sui costi di gestione: con questo propulsore la vettura percorre 100 chilometri con 5,9 litri di gasolio (ciclo misto) ed emette solo 159 grammi/km di CO2.
La tecnologia common-rail assicura un'alta pressione di esercizio (1.600 bar) che rende possibili piccole iniezioni multiple di combustibile le quali consentono, a loro volta, di liberare la maggior quantità possibile di energia da una certa quantità di gasolio. Questo efficientissimo processo di combustione, regolato da un sistema Bosch ECM, presenta vantaggi da molti punti di vista. Oltre a migliorare consumi, emissioni e potenza, è infatti fondamentale per ridurre le forti vibrazioni che sono solitamente collegate all'accensione per compressione.
Le vetture con motore 1.9TiD sono equipaggiate con un servosterzo elettroidraulico che contribuisce ad ottimizzare il consumo di gasolio in quanto nelle manovre a bassa velocità, quando cioè si richiede la massima servoassistenza, funziona elettricamente, riducendo le perdite di carattere meccanico.
Una moderna trasmissione automatica
Sulle versioni con motore 2.800-V6 Turbo benzina e turbodiesel common-rail 1.9TiD da 150 CV (110 kW) è ottenibile una trasmissione automatica a 6 marce, mentre su quelle con motori a benzina da 210 CV (155 kW) è disponibile un cambio automatico "5+2", che prevede due marce intermedie (una "seconda e mezzo" ed una "terza e mezza") per migliorare l'accelerazione quando si fa il kick-down. Le altre 2 versioni turbo a benzina possono montare un cambio automatico a 5 marce.
Tutte le trasmissioni sono dotate della funzione Saab Sentronic che permette al guidatore di utilizzare il cambio in modo manuale sequenziale. Spostando il selettore del cambio in posizione Sentronic, è possibile inserire le varie marce (terza, quarta, quinta e sesta con blocco del convertitore di coppia) spingendo in su ed in giù il selettore. L'operazione può essere effettuata anche premendo i pulsanti sul volante (optional). Il controllo assicurato dal sistema Saab Sentronic è tale che non è più necessario impostare una modalità di guida sportiva oppure invernale.
Queste trasmissioni automatiche "intelligenti" realizzate da Asin AW sono in grado di adattarsi al modo di guidare ed alle condizioni stradali prevalenti per sfruttare appieno le caratteristiche dei motori Saab turbo. La trasmissione è infatti in grado di avvertire variazioni di funzionamento del motore, della pressione sull'acceleratore, della pendenza della strada o dell'altitudine a cui si trova la vettura, trovando rapidamente la marcia "giusta" senza fastidiose "ricerche".
Un cambio manuale a 6 marce ed una migliore qualità di funzionamento
Un cambio manuale a 6 rapporti ravvicinati è montato di serie su entrambe le versioni con motore 2.800-V6 Turbo benzina ed a richiesta su quelle con motore 2.000 turbo benzina da 210 CV (155 kW). Una versione con rapporti maggiormente distanziati è invece di serie sulle versioni con motore 1.9TiD e, su quella ad 8 valvole, prevede una rapporto finale più lungo per ottimizzare il consumo di gasolio. Il cambio è progettato per sopportare una coppia di 400 Nm, ha dimensioni molto contenute e vibrazioni minime.
La qualità di funzionamento di tutti i cambi è stata migliorata con l'adozione di un comando a cavo anzichè ad aste. In questo modo il guidatore può contare su cambiate più rapide e su una maggiore dolcezza e sensibilità di funzionamento. Rumore, risonanze e vibrazioni risultano sensibilmente ridotte.
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