Articoli | 01 Luglio 2002 | Autore: Giorgio Spolverini

L'altra Zafira

C'e' una Zafira che offre prestazioni molto superiori alle altre, la OPC. Quali sono le principali differenze con gli altri modelli nel listino di casa Opel?

La voce monovolume Opel a 5/7 posti, compare sul listino un interessante proposta: l'Opel Zafira 2.0 OPC, la versione più spinta. Vediamone insieme le principali differenze con le altre versioni. Monta un propulsore di 1998cm3 a 4 cilindri turbocompresso con gli stessi valori di alesaggio e corsa: 86mm. Il diametro della valvola di aspirazione (2 per ogni cilindro) è di 32mm mentre quello delle valvole di scarico è di 29mm. Il rapporto di compressione è pari a 8,8-9,0:1, la potenza massima è di 192CV a 5.400 giri/min e la coppia massima è di 250Nm fra 1.950 giri e 5.300. La Zafira OPC rispetta le normative antinquinamento Euro 4.

La gestione del motore
E' stata affidata alla centralina Bosch Motronic ME 1.5.5. Questo sistema di gestione motore comprende un comando elettronico della valvola a farfalla e si basa su un principio di funzionamento orientato a un'ampia disponibilità di coppia massima. La coppia motore può essere regolata in base alle esigenze del conducente selezionando una delle grandezze di regolazione: angolo valvola a farfalla, tempo di iniezione, angolo d'accensione e posizione wastegate del turbocompressore gas di scarico. L'accensione diretta è costituita da 4 bobine singole, collocate direttamente sulle candele sotto forma di modulo lineare compatto e fissate alla testata.

Il sistema di alimentazione
E' azionato a una sovrappressione di 3,3 bar rispetto al tubo di aspirazione. L'iniezione è di tipo sequenziale: l'istante di iniezione è fasato con l'apertura della valvola di aspirazione dei singoli cilindri. La formazione della miscela aria-benzina avviene mediante una sonda Lambda a soglia situata nel collettore d'ingresso del precatalizzatore. Una seconda sonda è disposta a valle del catalizzatore principale e funge da sonda pilota allo scopo di diagnosi (controllo gas di scarico). La regolazione della detonazione con intervento su accensione, iniezione, pressione di alimentazione e posizione farfalla agisce in modo individuale su ogni cilindro ed è autoregolante. Per la pressione di alimentazione e per la regolazione di riempimento viene inserito un sensore combinato pressione-temperatura sull'uscita dell'intercooler. Il segnale del misuratore di portata aria disposto dietro il filtro aria integra la regolazione della pressione di alimentazione e viene utilizzato a scopo di diagnosi come per esempio il rilevamento dei punti di anermeticità. In questo modo si evitano danni al turbocompressore per un eccessiva velocità di rotazione causata dai suddetti punti di anermeticità che sono quelli in cui il compressore potrebbe aspirare una eccessiva quantità d'aria e provocare danni.

Il pistone
All'interno del cilindro viene impiegato un pistone ricavato da una fusione di alluminio e silicio, coniugando grandi doti di resistenza e durezza alle sempre maggiori esigenze nei termini di peso. L'abbassamento del rapporto di compressione al valore di 8,8:1 è stato ottenuto esclusivamente attraverso un incavo nel cielo del pistone che, disposto al centro, garantisce una forma compatta della camera di scoppio.

Le fasce e il processo di nitrurazione
La foggia interna del pistone è ottimizzata in base alla resistenza e alle sezioni di materiale adattate per l'apporto di calore del cielo pistone. Il colletto superiore è di 6mm, il primo colletto ha un'altezza di 5mm ed è preposto a funzionare alle elevate sollecitazioni termiche e meccaniche sotto carico del motore. Per minimizzare la rumorosità del pistone, lo spinotto è stato disassato di 0,8mm verso il lato della pressione ed è disposto in modo flottante nella biella. Per quanto riguarda le fasce elastiche, la prima è realizzata a sezione rettangolare bombata con un'altezza di 1,2mm in acciaio nitrurato a basso tenore di carbonio, contenente cromo, alluminio e molibdeno. Il processo della nitrurazione consiste nell'esporre i pezzi d'acciaio ad ammoniaca gassosa a una temperatura di circa 540° per formare dei nitruri metallici sulla superficie esposta. Dopo la nitrurazione, questi acciai hanno una durezza superficiale molto alta. Lo strato di nitruro ha inoltre una considerevole resistenza alla corrosione da parte degli alcali, dell'atmosfera, del petrolio greggio, del gas naturale, e dei prodotti di combustione. Di solito, i pezzi sottoposti a nitrurazione aumentano le loro dimensioni di 0,03-0,05mm. La parte in eccesso può essere eliminata mediante levigatura, ma in questo modo si asporta anche una parte dello strato superficiale duro. L'acciaio nitrurato ha un'elevata resistenza all'usura e può essere impiegato per lunghi periodi di tempo fino alla temperatura massima di nitrurazione di 540°C. La superficie nitrurata rimane liscia, dura, tenace e resistente al grippaggio, allo stiramento e alla screpolatura. Ecco perché le tipiche applicazioni di queste leghe trattate sono, oltre alle fasce, anche le canne riportate di cilindri, le bronzine, gli alberi, le camme e le valvole.
Per la seconda fascia elastica ne è stata scelta una con smusso da 1,5mm mentre il segmento raschiaolio in tre parti ha un'altezza di 2,5mm.

Il convogliatore aria e l'intercooler
Per il ricircolo dell'aria aspirata dai motori Turbo, occorre prestare attenzione alla perdita di pressione del compressore e al raffreddamento di ritorno dell'aria compressa. L'aria di aspirazione entra dalla parte anteriore del veicolo, nella presa d'aria situata nella zona superiore della griglia radiatore e arriva al misuratore di portata a film caldo passando attraverso il carter filtro smorzatore. Un tubo di convogliamento invia l'aria pulita misurata all'ingresso del compressore facendola passare attraverso il motore. L'aria compressa viene fatta passare davanti al radiatore e inviata all'intercooler attraverso un tubo flessibile in gomma rinforzato e resistente alla temperatura. Attraverso l'intercooler, l'aria fluisce verso l'alto e viene inviata al lato di aspirazione attraverso un altro tubo rinforzato. Un gomito fa deviare la corrente d'aria verso la valvola a farfalla.

Collettore di scarico con turbocompressore integrale
Il principio del turbocompressore integrale già sperimentato sulla Calibra Turbo è stato ripreso in questo propulsore. I suoi vantaggi sono la struttura compatta, l'andamento costante dello spessore di parete, il peso minimo e la risultante bassa inerzia termica, la riduzione del numero dei pezzi e l'eliminazione di un punto di tenuta. Il collettore di scarico comprende la capsula di wastegate (sovrappressione), il listello di appoggio alla parete esterna del motore, la carcassa della turbina, l'apparato compressore, la valvola di ricircolo dell'aria, la regolazione della pressione di alimentazione e il condotto d'entrata dell'aria.

La coppia di serraggio
Per evitare dei malfunzionamenti bisogna rispettare tassativamente la coppia di 8Nm e la sequenza di serraggio del turbocompressore. In caso si renda necessaria una correzione della coppia, si ricorra a una nuova guarnizione e all'utilizzo di nuovi dadi di serraggio. La coppia di serraggio è un valore da tenere sempre in massima considerazione. Nel grafico illustrato a pag. XX infatti, oltre al valore costante di coppia massima, c'è un'altra curva che esprime proprio la coppia di serraggio. L'esperienza dice che la maggior parte delle rotture per temperatura o per vibrazione è dovuta a una coppia di serraggio errata, cioè a una installazione scorretta. E i motori moderni sono molto sensibili a questo tipo d'inconveniente! In particolare, quando la coppia di serraggio è troppo bassa vi è il pericolo di perdita di compressione (anermeticità) e di danneggiamento termico per la ridotta dissipazione del calore. Se la coppia è troppo elevata si possono danneggiare organi principali come la testata del motore. In caso di guarnizioni, il valore della coppia di serraggio può essere determinato anche a posteriori in base allo schiacciamento subito dalla guarnizione. Nel grafico riprodotto, la coppia di serraggio aumenta con l'aumentare dei giri e quindi della pressione.

Il collettore
La flangia del collettore di scarico lato testata ha un intaglio tra i cilindri. In tal modo non ha effetto la deformazione della flangia causata dalla sollecitazione termomeccanica alternata e si evita la formazione di fessure nel collettore di scarico. Per il collegamento a vite del collettore di scarico alla testata si utilizzano dadi con cava Torx. Sotto i dadi è montato un unico listello di appoggio a forma di cornice.

I semiassi
La Zafira OPC dispone di un semiasse con supporto intermedio diviso a metà. Il supporto del cuscinetto intermedio è montato con due viti di fissaggio sul monoblocco.

L'autotelaio
L'assale anteriore e posteriore della Zafira OPC sono stati adattati alla maggiore potenza del motore. Le molle e gli ammortizzatori sono più rigidi. Il comportamento di reazione dei sistemi autotelaio e ESP sono stati modificati alle rinnovate caratteristiche d'impiego.

Il cambio
Il cambio della Zafira OPC è un manuale F 23 SRT modificato. Assomiglia a quello dell'Astra OPC, soltanto il rapporto di trasmissione di uscita è stato adeguato alle esigenze della Zafira.
I freni
Anche l'impianto frenante a 16" è dimensionato per la potenza ed è dotato di dischi freni autoventilanti anteriori da 308mm. La ventilazione e il raffreddamento dei dischi anteriori vengono realizzati attraverso i condotti di aerazione montati nello scudo anteriore. I dischi dei freni posteriori hanno un diametro di 264mm e non sono di tipo ventilato.

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