Porsche Cayenne S Diesel: i segreti del nuovo V8 biturbo a gasolio

La nuova Porsche Cayenne S Diesel si propone come la vettura a gasolio più potente mai realizzata dalla Casa di Zuffenhausen, che punta tutto sulle prestazioni e il piacere di guida, senza per questo rinunciare ad un occhio di riguardo nei confronti di consumi ed emissioni inquinanti.

Tutti i numeri del biturbo diesel Porsche

Il cuore pulsante che si nasconde sotto al cofano della nuova variante sportiva a gasolio della Cayenne è l’esuberante motore biturbo diesel da 4.2 litri (4.134 cc) in grado di erogare 382 CV a 3.750 giri/min e di scaricare sulle quattro ruote motrici 850 Nm di coppia massima, un valore molto elevato, peraltro disponibile in maniera costante tra i 2.000 e i 2.750 giri/min.

La potenza di questo propulsore viene gestita dal sofisticato cambio automatico Tiptronic S frazionato a otto rapporti, che condivide gran parte delle componenti meccaniche con il sistema di trasmissione che equipaggia la Cayenne Turbo, in considerazione degli elevatissimi valori di coppia sviluppato dal V8 a gasolio.

Prestazioni da sportiva, consumi contenuti

Questo powertrain, che interagisce attivamente con il sofisticato sistema di trazione integrale Porsche Traction Management, garantisce secondo la Casa uno scatto da 0 a 100 Km/ in 5,7 sec, mentre l’ago del tachimetro può arrivare a toccare i 252 Km/h di velocità massima.

Nonostante prestazioni degne di una sportiva, il costruttore tedesco dichiara consumi di carburante relativamente contenuti considerato il tipo e il peso della vettura in questione. La Cayenne S Diesel necessita mediamente di 8,3 litri di gasolio per percorrere 100 Km, mentre le emissioni non superano la soglia dei 218 g/Km, risultati resi possibili anche per merito dello Start&Stop fornito di serie e del termomanagement, oltre che del sistema di recupero energia per la rete di bordo.

La Porsche Cayenne S Diesel promette consumi davvero ridotti a fronte di prestazioni da sportiva

Un motore di origine Audi profondamente modificato dagli ingegneri Porsche

Derivato dal già noto motore Audi da 4.2 litri, il V8 biturbo Porsche si rivela in realtà profondamente modificato rispetto a quello sviluppato ad Ingolstadt. La Casa di Zuffenhausen ha voluto infatti sviluppare un’unità assolutamente sportiva, che sapesse garantire non solo un sound coinvolgente a dispetto dell'alimentazione diesel, ma anche silenziosità di funzionamento alle andature costanti. 

Per ottenere tutto questo gli ingegneri tedeschi hanno messo a punto una serie di migliorie e di consistenti modifiche tecniche, in modo tale che il nuovo motore diesel high-performance non avesse nulla da invidiare ai più tradizionali V8 a benzina della famiglia Porsche.

La pressione nel rail, le quantità di carburante iniettato e i tempi d’iniezione sono gestiti in base ad un algoritmo inedito in modo tale da far scomparire quasi totalmente le caratteristiche di combustione tipiche del diesel. Il V8 gira in modo armonioso, con vibrazioni minime e senza produrre le sgradevoli tonalità tipiche della maggior parte dei motori a gasolio. Il biturbo diesel Porsche è stato sviluppato appositamente per emettere un sound basso, pieno, a frequenze basse e simile a quello degli altri motori Porsche a otto cilindri a benzina.

Elevatissima pressione di sovralimentazione e intercooler ad alto rendimento

In analogia ai motori a benzina Porsche, il motore diesel a otto cilindri è un V8 classico con bancate a 90 gradi. Il basamento è realizzato in ghisa grigia e le testate sono d’alluminio. L’alimentazione degli iniettori a comando piezoelettrico, che iniettano il carburante direttamente nelle camere di combustione, avviene attraverso un sistema Common Rail, il quale genera una pressione che può raggiungere un valore di 2.000 bar.

Rispettivamente un turbocompressore a gas di scarico con turbina a geometria variabile (VTG) per ciascuna delle due bancate vuole garantire il migliore riempimento dei cilindri. Per sfruttare al meglio l’energia accumulata, la temperatura del gas di scarico è particolarmente alta al momento dell’ingresso nella turbina.

I turbocompressori comprimono l’aria di combustione fino a 2,9 bar, uno dei valori più elevati per i motori diesel di serie prodotti attualmente a livello mondiale. Questo processo genera tuttavia calore indesiderato, quindi è stato necessario incanalare l’aria di alimentazione attraverso gli stessi intercooler ad alto rendimento di cui è attualmente dotata la Cayenne Turbo.

Questi intercooler da un lato raffreddano l’aria in modo molto più intenso degli scambiatori di calore convenzionali e dall’altro lato oppongono una resistenza molto più contenuta al flusso dell’aria d’alimentazione minimizzando la perdita di carico.

Materiali high-tech per qualità e durata ottimali

La pressione di sovralimentazione e la temperatura dei gas di scarico impongono l’impiego di componenti particolarmente preziosi all’interno del motore. Nel propulsore biturbo diesel V8, la Porsche si è servita di pistoni con il bordo della camera rifuso in modo controllato per mezzo di raggi laser, affinché essi possano resistere ai carichi termici e meccanici particolarmente alti. Le valvole di scarico consistono di una cosiddetta superlega resistente alle temperature elevate già impiegata nella costruzione delle auto da corsa.

Il segreto del sound del V8 a gasolio: un impianto di scarico a due gole

Come dimostra chiaramente il sound sprigionato dal nuovo V8 biturbo a gasolio firmato Porsche, i progettisti hanno dedicato particolare attenzione all’impianto di scarico, in modo da regalare un sound pieno e deciso, paragonabile a quello di una sportiva a benzina, senza compromettere al tempo stesso i consumi.

L’impianto di scarico della Cayenne S Diesel è formato da due tratti totalmente separati l’uno dall’altro per ciascuna bancata di cilindri, i quali contengono un catalizzatore d’ossidazione e un filtro antiparticolato ciascuno. I filtri sono realizzati con la tecnologia delle pareti sottili con una superficie molto estesa. Quest’accorgimento riduce i tempi di rigenerazione e la contropressione dei gas di scarico, con conseguente diminuzione delle emissioni e del consumo di carburante.

L’impianto di scarico è realizzato in acciaio legato che garantisce una durata lunga ed è totalmente impermeabile all’aria per minimizzare la perdita di calore. Per il pretrattamento dei gas di scarico la Cayenne S Diesel è dotata di un sistema refrigerato per il ricircolo dei gas all’interno delle camere di combustione. In questo modo si abbassano le temperature massime di combustione e le particelle di ossido d’azoto contenute nel gas grezzo non trattato.

I segreti del cambio Tiptronic S a otto marce

Come anticipato in apertura, la Cayenne S Diesel viene fornita esclusivamente in abbinamento al cambio automatico Tiptronic S. Naturalmente tutto lo schema di cambiate è messo a punto in ogni dettaglio in funzione delle caratteristiche del nuovo propulsore diesel.

Le cambiate alla marcia più alta, ad esempio, avvengono di regola ai regimi inferiori a 4.000 giri/min per sfruttare in modo ottimale l’andamento della coppia del motore turbodiesel e mantenere basso il consumo. Nella fase di rilascio invece, il cambio Tiptronic S scala le marce in modo ritardato per sostenere l’efficienza del motore.

Per il passaggio dalla settima all’ottava marcia, il regime viene di volta in volta ridotto del 20%, un accorgimento che contribuisce a contenere il consumo di carburante soprattutto durante i lunghi viaggi in autostrada. Per partire in modo ottimale infine, il cambio Tiptronic S a otto rapporti imposta sempre la prima marcia e la velocità massima viene raggiunta esclusivamente con l’ottava marcia inserita.

Cambiate a piacere del conducente

Il nuovo cambio Tiptronic S a otto rapporti viene comandato principalmente attraverso le leve selettrici presenti sulla consolle centrale oppure per mezzo di due tasti a scorrimento collocati sul volante. Grazie agli schemi intelligenti di cambiata, il conducente può comunque intervenire in modo mirato sulle cambiate del Tiptronic S agendo sull’acceleratore e sul pedale del freno.

I movimenti rapidi dell’acceleratore modificano i punti di cambiata immediatamente in base al diagramma caratteristico della guida dinamica, senza bisogno di ricorrere al kickdown. Al rilascio rapido dell’acceleratore, ad esempio, prima dell’ingresso nelle curve, il passaggio alla marcia più alta resta bloccato.

Inoltre il dispositivo di blocco della marcia evita la cambiata alla marcia più alta durante l’attraversamento delle curve, così che la vettura rimane più stabile e sicura. In caso di frenata intensa, il cambio Tiptronic S scala la marcia rapidamente per sfruttare l’azione del freno motore, mentre il sensore di pendenza intensifica l’accelerazione in salita e il momento frenante del motore in discesa.

In analogia agli altri modelli, il conducente della Cayenne S Diesel può scegliere tra i due assetti Normal e Sport. Per garantire immediatamente la guida più sportiva possibile in seguito all’attivazione del tasto Sport, la curva caratteristica delle cambiate del Tiptronic S viene modificata più rapidamente in base al diagramma caratteristico della guida sportiva rispetto a quanto avviene nell’assetto Normal.

Assetto offroad per i tratti fuoristrada

Il cambio Tiptronic S comprende un dispositivo offroad specifico per l’uso della vettura sui tratti fuoristrada. L’attivazione della modalità Offroad 1 per mezzo dell’interruttore generale a bilico sulla console centrale imposta il cambio Tiptronic S su un programma di cambiate in linea con i requisiti della guida offroad che favorisce soprattutto la forza di trazione e la regolazione adeguata della potenza. Per garantire il controllo massimo della vettura, con il cambio impostato sulle cambiate manuali vengono bloccati i passaggi automatici alla marcia più alta o più bassa anche in caso di kickdown.

Riduzione del consumo grazie al sistema di gestione elettronica intelligente del cambio

Gli interventi finalizzati alla riduzione del consumo hanno interessato anche il cambio. La pompa d’olio elettrica specifica del cambio vuole garantire la risposta rapida della funzione start&stop automatica che consente di ottenere significativi risparmi di carburante soprattutto nel ciclo urbano e la quale non è prevista in alcun’altra vettura SUV con motore Diesel V8.

Gli 850 Nm di coppia sviluppati dal V8 biturbo diesel Porsche sono disponibili in maniera costante tra i 2.000 e i 2.750 giri/min

Per raggiungere più rapidamente possibile la temperatura d’esercizio ottimale dopo la partenza a freddo minimizzando l’attrito nel cambio, il cambio Tiptronic S è dotato del termomanagement. A questo scopo il circuito di raffreddamento del cambio è collegato al sistema di raffreddamento del motore attraverso uno scambiatore di calore. In caso di necessità, questo sistema effettua lo scambio di calore mirato tra il motore e il cambio contribuendo alla riduzione del consumo di carburante dei modelli Cayenne.

Ad esempio, nella fase di partenza a freddo il circuito di raffreddamento del cambio viene scaldato più rapidamente dall’acqua di raffreddamento del motore, che si riscalda più velocemente, per ridurre l’attrito all’interno del cambio. In seguito al graduale aumento delle temperature, lo scambiatore di calore viene utilizzato per il raffreddamento. Nel caso in cui il raffreddamento con il solo scambiatore di calore non sia sufficiente, il sistema si avvale del potente scambiatore di calore ad aria che è presente nella parte anteriore della vettura.

Scheda tecnica Porsche Cayenne S Diesel

Corpo vettura: scocca autoportante di costruzione leggera in acciaio integrale,zincata interamente; airbag a due stadi sul lato guidatore e passeggero; airbag torace sul lato guidatore e passeggero; air-bag a tendina a copertura dei telai del tetto e dei finestrini laterali dal montante A al montante C; 5 posti.

Aerodinamica: coefficiente di resistenza aerodinamica Cx: 0,36; Superficie frontale: A: 2,8 mq; Cx x A: 1,008

Motore: Motore a otto cilindri a V, basamento in ghisa grigia; testate in alluminio; quattro alberi a camme in testa; quattro valvole per cilindro; compensazione idraulica del gioco valvole; iniezione diretta Diesel Common Rail regolata in funzione del fabbisogno (2.000 bar) con iniettori piezoelettrici; due turbocompressori con turbine a geometria variabile (VTG); due intercooler; ricircolo controllato del gas di scarico con radiatore; rispettivamente un impianto d’aspirazione per ciascuna bancata di cilindri con valvola a turbolenza regolata in base al diagramma caratteristico; lubrificazione a carter umido, con sistema di circolazione forzata regolata a due stadi; quantità cambio olio motore 10,2 litri; impianto di depurazione dei gas di scarico a due gole con catalizzatore d’ossidazione e filtro antiparticolato Diesel; termomanagement per il circuito di raffreddamento del motore e del cambio; funzione start&stop automatica.

Alesaggio: 83,0 mm
Corsa: 95,5 mm
Cilindrata: 4.134 cc

Rapporto compressione: 16,4:1

Potenza motore: 281 kW (382 CV) a 3.750 giri/min

Coppia massima: 850 Nm a 2.000 – 2.750 giri/min

Potenza specifica: 68 kW/l (92,4 CV/l)
Regime massimo: 4.600 giri/min
Tipo carburante: diesel
Impianto elettrico: 12 Volt, alternatore 2.600 W, batteria 92 Ah, 520 A; sistema di recupero energia per la rete di bordo.

Trasmissione: Motore e cambio imbullonati in un gruppo propulsore; trazione integrale attiva conb frizione a lamelle comandata elettronicamente (PTM); Tiptronic S a otto rapporti.

Telaio: avantreno: asse con quadrilatero trasversale in alluminio; gambe ammortizzatrici con molle d’acciaio e ammortizzatori bitubo a gas idraulici, interni.

Retrotreno: asse multibraccio con braccio trasversale nella parte inferiore; due bracci singoli nella parte superiore e tirante trasversale; gambe ammortizzatrici con molle d’acciaio e ammortizzatori bitubo a gas idraulici, interni.

Impianto frenante: Impianto frenante a doppio circuito con ripartizione sugli assi; Porsche Stability Management (PSM); servofreno a depressione; assistente di frenata; freno di stazionamento Duo-Servo a comando elettrico; funzione auto-hold.
Freni: avantreno: pinze freno monoblocco a sei pompanti in alluminio; dischi freno autoventilanti con diametro mm 360 e spessore mm 36.
Retrotreno: pinze freno monoblocco a quattro pompanti in alluminio; dischi freno autoventilanti con diametro mm 330 e spessore mm 28.
Cerchi e pneumatici: assi anteriore e posteriore: 8,0 J x 18 con 255/55 R 18 109Y XL
Pesi: peso a vuoto DIN 2.195 kg
Peso compl. ammesso: 2.935 kg
Dimensioni: Lunghezza 4.846 mm
Larghezza: 1.939 mm
Altezza: 1.705 mm
Passo: 2.895 mm
Carreggiata: anteriore 1.655 mm; posteriore 1.669 mm
Volume vano bagagli: 670 - 1.780 litri
Capienza serbatoio carburante: 85 litri
Prestazioni: velocità max 252 km/h
Accelerazione: 0 - 100 km/h 5,7 s; 0 - 160 km/h 13,8 s; 0 - 1.000 m 25,7 s

Consumo (NCPE): urbano 10,0 l/100 km; extraurbano 7,3 l/100 km; totale 8,3 l/100 km

Emmissioni: CO2: 218 g/km; Euro 5