Al recente Salone dell'automobile di Ginevra BMW ha presentato in anteprima mondiale la nuova 316ti compact con motore comandato dal sistema brevettato VALVETRONIC, un sistema che permette la regolazione variabile dell'alzata delle valvole di aspirazione. Questo motore quattro cilindri è il primo propulsore a ciclo Otto del mondo che non ha più bisogno della farfalla. Ne conseguono riduzioni dei consumi nella gestione utilizzo cliente di almeno il dieci per cento, accompagnate da minori emissioni inquinanti, che sono indipendenti dalla qualità del carburante. Infatti, il propulsore della 316ti compact, che eroga 85 kW/115 CV e raggiunge una velocità massima di 201 km/h secondo la norma Ue, si accontenta di un consumo pari a 6,9 litri benzina Super per 100 chilometri; ciò equivale ad un consumo inferiore di 0,7 litri rispetto al modello precedente, che erogava 77 kW/105 CV, mentre, nel confronto con le concorrenti del segmento, la riduzione supera addirittura il litro. La 316ti compact soddisfa naturalmente la norma Euro 4. Con VALVETRONIC BMW è riuscita a compiere un salto tecnologico, la cui qualità equivale al passaggio dal carburatore all'iniezione, dalla tecnica a due valvole a quella a quattro valvole per cilindro e dalla gestione meccanica a quella elettronica del motore. I vantaggi diretti per il cliente sono i consumi sensibilmente inferiori e le minori emissioni allo scarico, accompagnati da un aumento della dinamicità e della spontaneità. Vi si aggiunge poi la maggiore silenziosità di funzionamento ai bassi carichi, perché l'alzata delle valvole è molto limitata. Per rendere accessibile questi vantaggi a una cerchia più ampia di clienti, BMW applicherà nei prossimi due anni questa tecnologia VALVETRONIC su tutti i motori a otto e dodici cilindri. Questo cambio generazionale rappresenta il più impegnativo progetto motori nella storia della BMW. La farfalla convenzionale ha un'elevata potenza dissipata
La gestione del pompaggio nei motori a ciclo Otto è sempre stata un compromesso tra consumo, potenza e coppia da un canto, nonché emissioni e comfort dall'altro. Il comando parzialmente variabile delle valvole, di cui il doppio VANOS BMW è la forma attualmente più evoluta, permette senz'altro di ottimizzare il sistema fino a un livello sofisticato. All'ulteriore riduzione dei consumi si oppone tuttavia la farfalla che, dall'invenzione del motore a ciclo Otto, ne compromette la libera respirazione. Ricordiamo a questo punto che la farfalla regola la potenza del motore. Se la si eliminasse, bisognerebbe continuamente viaggiare a tavoletta. Quando la farfalla non è totalmente aperta, genera potenza perduta e aumenta il consumo. Il doppio VANOS BMW permette di influenzare i momenti di apertura e chiusura della fasatura, però il sistema consente solo entro certi limiti di intervenire anche sulla potenza del motore. La distribuzione variabile VALVETRONIC
Gli ingegneri BMW sono riusciti a realizzare l'effetto irrinunciabile della farfalla, senza tuttavia dover accettare gli svantaggi che il suo principio comporta, ossia la potenza dissipata a farfalla non completamente aperta. Hanno sostituito la farfalla con l'alzata variabile delle valvole di immissione, creando così la prima distribuzione variabile per l'uso nella grande serie. Il sistema si chiama VALVETRONIC ed è coerentemente basato sulla collaudata fasatura variabile doppio VANOS BMW. L'alzata variabile delle valvole interviene sulla "camma attiva", modificando la sezione di apertura delle valvole. Come funziona? Tra l'albero a camme e la coppia di valvole di aspirazione di ogni cilindro è posizionata una levetta, la cui distanza con l'albero a camme è variabile attraverso un albero eccentrico comandato elettricamente. A seconda della posizione di questo albero la levetta traduce il profilo della camma in un'alzata più o meno grande della valvola. Vicino al consumo di una Diesel
I risparmi di consumo ottenuti con questa formula di comando del carico senza farfalla si aggirano intorno al 10% nel ciclo Ece e sono almeno del 10% nel modo utilizzo cliente. La regola base da osservare è che, più spesso si viaggia a carichi e giri bassi, maggiore è il risparmio nel confronto di altre formule. Il potenziale di VALVETRONIC è decisamente superiore a quello di altri concetti a variabilità parziale, come il doppio VANOS oppure le levette azionate. Ancora pochi anni fa i consumi risultanti da questo progetto erano pensabili solo sui motori a gasolio. Vantaggi rispetto all'iniezione diretta benzina
Con VALVETRONIC si possono facilmente raggiungere i vantaggi di consumo degli odierni motori a ciclo Otto ad iniezione diretta, senza tuttavia dover accettare i loro compromessi in materia di emissioni. Per il motore a benzina l'iniezione diretta è indubbiamente l'intervento termodinamico più efficace per ridurre i consumi, nondimeno presenta ancora alcune imperfezioni costituzionali. Basti pensare al post-trattamento dei gas di scarico che continua ad essere molto sensibile, mentre la disponibilità di carburante senza zolfo resta molto limitata. La VALVETRONIC per contro è conciliabile, e utilizzabile su scala mondiale, con qualsiasi qualità di carburante commerciale. Altri vantaggi per il cliente
L'elevata silenziosità di funzionamento, la marcata spontaneità, l'eccellente comportamento all'avviamento a freddo. Ciò è dovuto ad una particolarità specifica della nuova tecnologia BMW. Nella gestione normale infatti, questo progetto ha alzate valvola abbastanza piccole tra circa 0,5 e 2 millimetri. Quando le alzate sono tanto contenute, il carburante entra nella camera di carburazione soltanto attraverso un meato molto stretto. Ciò assicura la polverizzazione ideale della miscela, mentre un motore tradizionale aspira gocce relativamente grandi. Questa nebbia possibilmente fine è la premessa per realizzare un'accensione e combustione rapida, uniforme ed efficace. Un altro vantaggio è l'inconsueta spontaneità in accelerata. Ciò è dovuto al fatto che il controllo del carico (questo è il termine tecnico per indicare l'accelerazione) si svolge nelle immediate vicinanze della camera di carburazione. Viene a mancare quel sensibile ritardo tra il comando all'acceleratore e l'accelerazione reale della macchina, in passato dovuto al tempo necessario per riempire il collettore di aspirazione tra la farfalla e la camera di scoppio. In questa disciplina la VALVETRONIC è perfino superiore ai progetti con farfalle individuali. Essa unisce in un'espressione mai conosciuta la prontezza di risposta e la perfetta dosabilità ai bassi carichi. Il nuovo motore quattro cilindri crea inoltre nuovi parametri anche sotto carico totale, raggiungendo primati di dinamicità. Sotto il cofano della versione 1,8 litri usata per la 316ti compact, il motore eroga 85 kW a 5.500 giri/min e 180 Nm a 3.500 giri/min. Il 90% di questa coppia è disponibile in un ampio arco di rotazione di 3.000 giri/min. Motore base completamente nuovo
L'intero motore quattro cilindri BMW della 316ti, e non solo la testata con la nuova VALVETRONIC, è un progetto completamente nuovo. Un nuovo sistema di raffreddamento a flusso radiale con carter cosiddetto "open deck", dove sono aperte in alto, tra l'altro, le camicie d'acqua, riduce le resistenze fluidodinamiche dell'acqua; di conseguenza la pompa dell'acqua, che ha un assorbimento di potenza soltanto del 60% di una pompa tradizionale, è ridotta a oltre la metà. Per il cliente questo si esprime in minori consumi di carburante, dovuti a una potenza più bassa della pompa d'acqua e a una minore tendenza alla detonazione a causa della distribuzione termica più equilibrata nel motore. Il carter del motore, in alluminio gettato in conchiglia, è tagliato a livello dei supporti di banco. Tra il basamento e la coppa dell'olio è inserito un telaietto che riceve i cappelli inferiori e i due alberi contrappesati. Questo progetto assicura al gruppo propulsore un'elevata rigidità e, di conseguenza, una minima generazione di vibrazioni, che altrimenti il guidatore avvertirebbe al volante, alla leva del cambio e ai pedali ed anche attraverso una maggiore rumorosità. Tutti i gruppi secondari sono imbullonati ai supporti solidali con il basamento. Anche questo ha un effetto favorevole sulle vibrazioni e sulla silenziosità. Nei motori tradizionali la depressione per il ripetitore di frenata è generata dalla farfalla, mentre in questo progetto lavora una pompa collegata all'estremità posteriore dell'albero a camme lato scarico. Il motore continua tuttavia ad avere una farfalla con funzione di emergenza e di diagnosi, nonché di controllo dello sfiato del serbatoio. Durante il funzionamento normale del motore la farfalla è continuamente aperta nella posizione massima.