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Tecnica e costi di gestione: Volkswagen Golf TGI

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Partiamo con il chiarire subito una cosa: la versione a metano della Golf non si differenzia quasi per niente dalla Golf a carburante tradizionale benzina o diesel che sia, mostrando solo le sigle TGI sul portellone posteriore, sembra quasi un anagramma rispetto alla più pimpante GTI (da noi provata). Dentro al bagagliaio troviamo, al posto della ruota di scorta i due serbatoi del metano in acciaio, a differenza di quelli più leggeri in composito della A3 G-tron.

All’interno compare un doppio indicatore: a sinistra il metano, a destra la benzina. La Golf TGI ha due bombole sotto il pavimento da 14,4 kg di capacità e circa 250-320 km di autonomia, in base al piede, mentre il serbatoio della benzina ha la capienza “standard” di 50 litri per altri 900 km. Ottime le prestazioni: velocità massima di 197 km/h e 0 a 100 km/h in 10,8 secondi.

Il pianale modulare trasversale cambia le regole

Recentemente il gruppo Volkswagen ha sviluppato diverse piattaforme modulari, la più recente delle quali è il pianale modulare trasversale (MQB). Utilizzabile per tutte le vetture del marchio, ha anche il «compito» di garantire e ampliare l’elevata concorrenzialità dell’azienda nei segmenti con i maggiori volumi di vendita per la marca Volkswagen, dalla Polo alla Golf e fino alla Passat: quindi i segmenti B, C e D.

Il pianale modulare trasversale chiude un cerchio: l’MQB va ad aggiungersi al pianale modulare longitudinale (MLB) sviluppato dalla Audi, alla piattaforma sportiva modulare MSB realizzata con il Centro di competenza Porsche e alla New Small Family con la Volkswagen up!, la SEAT Mii e la Škoda Citigo come modelli attualmente più compatti della Casa.

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Uno dei più importanti presupposti per la buona realizzazione dell’idea alla base del pianale modulare è quello dell’omogeneità delle quote tecniche, quali ad esempio la distanza tra la posizione dell’acceleratore e il centro della ruota anteriore. Allo stesso tempo devono però sussistere anche dei parametri variabili, tra cui ad esempio il passo, la larghezza delle carreggiate e le dimensioni delle ruote: solo in questo modo è possibile rappresentare in un pianale le diverse architetture dei veicoli, dalla Polo alla Passat.

Omogeneità nella posizione dei motori

Una caratteristica prevalente del nuovo pianale modulare trasversale è l’omogeneità della posizione di montaggio di tutti i motori. Perché questo sia possibile, la Volkswagen ha rielaborato la famiglia dei motori a combustione. La testa dei cilindri è stata ruotata e l’ordinamento dei principali raccordi così come l’inclinazione del gruppo sono stati allineati agli altri motori. In questo modo ora il lato di aspirazione risulta sempre posizionato anteriormente e il dispositivo dei gas di scarico posteriormente. Di conseguenza, per la prima volta si può realizzare un unico modello di flangia che permette l’utilizzo dello stesso cambio per tutte le famiglie di propulsori in ogni classe di coppia.
Un ruolo importante nella strategia MQB è costituito dai pianali modulari integrati per motori benzina (MBB) con la nuova serie di motori EA211 (tra cui il primo quattro cilindri a livello mondiale con sistema di esclusione dei cilindri) e il pianale modulare per motori Diesel (MDB) con i motori della serie EA288 anch’essi di nuova concezione.

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Nel complesso, il nuovo sistema MQB ha consentito all’azienda di ridurre le varianti di motore e cambio dell’88%. Questa riduzione della complessità si traduce in un aumento della flessibilità. Il pianale modulare trasversale, come precedentemente detto, offre infatti la possibilità di collocare, oltre ai motori a combustione convenzionali, anche tutti i motori alternativi esistenti nella stessa posizione di montaggio senza limitazione alcuna. Dalle versioni a gas metano (GNC), come la nostra metano, alle versioni ibride, fino a quelle a trazione puramente elettrica.

Dieta in atto

Grazie a un intelligente mix di materiali, il pianale modulare trasversale consente di risolvere al meglio i problemi legati al peso. Sulla Golf ad esempio, nonostante i grandi passi avanti effettuati sul fronte comfort e sicurezza, il peso della settima versione è uguale alla vettura di quarta generazione, venduta nel lontano 1997.

Struttura del pianale più leggera di 18 kg. La struttura del pianale modulare trasversale è quindi più leggera che in precedenza (circa 18 kg in meno) grazie all’ampia adozione di acciai formati a caldo ad altissima resistenza che presentano caratteristiche di crash ottimizzate. Anche i componenti dell’abitacolo sono stati ottimizzati dal punto di vista del peso. Ne sono un esempio i sedili posteriori, la struttura portante della plancia e anche la climatizzazione. Nel complesso, il peso dei componenti interni dei modelli futuri si ridurrà di oltre 10 kg rispetto a quello dei modelli precedenti a fronte comunque di un ulteriore miglioramento delle caratteristiche di comfort. Grazie all’ottimizzazione dei dettagli, anche i componenti elettrici del pianale modulare trasversale avranno un peso di circa 3 kg inferiore a quello dei modelli precedenti.

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Fino a 21 kg di peso in meno per il motore. A livello della catena cinematica il peso di tutti i motori e di tutte le varianti del cambio è stato ulteriormente ridotto, in particolare quello del motore benzina 1.4 122 CV: nella produzione di serie questo peserà oltre 21 kg in meno, un risultato dovuto principalmente all’impiego di alluminio per il basamento cilindri.
Miglioramento delle caratteristiche di marcia e aumento del comfort offerto. L’ottimizzazione del peso dei componenti ha consentito di realizzare un telaio più leggero, visto il minor peso che questo deve sopportare. Di conseguenza anche in questo caso, grazie a un’ulteriore ottimizzazione strutturale e a un’intelligente scelta dei materiali il peso si è ridotto di oltre 6 kg. Parallelamente migliorano anche le caratteristiche di guida e comfort, in quanto le masse in movimento risultano inferiori rispetto al passato.

Stop all’aumento del peso. I veicoli su pianale modulare trasversale peseranno complessivamente oltre 40 kg in meno rispetto ai loro predecessori.

Motori su MQB

Con il 4 cilindri a quattro valvole TSI (TSI = iniezione diretta con sovralimentazione) rispettivamente nelle classi di potenza 85 e 105 CV (entrambi 1.2 di cilindrata), 122 e 140 CV (entrambi 1.4 di cilindrata), i motori EA211, ora anche con pianale modulare trasversale, stabiliscono nuovi standard per quanto riguarda efficienza energetica, costruzione con materiali leggeri e forza di trazione.

I valori di coppia di 200 e 250 Nm rispettivamente delle due versioni 1.4 sono disponibili già a partire da 1.400 giri; inoltre rimangono al loro massimo livello fino a 4.000 giri.

I benzina più parchi nei consumi

I consumi dei motori EA211 rimangono su bassi valori anche grazie alla diminuzione degli attriti interni, al peso contenuto e a un sistema di gestione termica ottimale pari all’8 – 10%; in abbinamento all’innovativo sistema di esclusione cilindri il potenziale di risparmio nei consumi giunge pertanto al 20%. Di conseguenza si riducono anche le emissioni di CO2.

Monoblocco in alluminio: nel caso del motore 1.4 TSI, il peso rispetto ai componenti in ghisa grigia della serie EA111 si è ridotto di ben 22 kg. La costruzione con materiali leggeri sapientemente realizzata dalla Volkswagen ha effetti anche sui più piccoli dettagli: sul motore 1.4 TSI i tecnici di progettazione hanno infatti ridotto il diametro del supporto principale dell’albero motore da 54 a 48 mm; l’albero motore stesso è stato alleggerito del 20% e le bielle addirittura del 25%. Le bielle sono a sezione cava e anche i pistoni in alluminio (ora con fondo piatto) si presentano ottimizzati dal punto di vista del peso.

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Collettore di scarico integrato nella testata cilindri. In fase di progettazione si è data anche grande importanza al tema della gestione termica. Per utilizzare al meglio l’energia dei gas di scarico in fase di riscaldamento e viceversa per raffreddare in modo ancora più efficace in presenza di carichi elevati, il collettore di scarico dei nuovi motori EA211 è stato completamente integrato nella testata cilindri ed è dotato di una propria canalizzazione del liquido di raffreddamento. Gli esperti della Volkswagen hanno inoltre realizzato un sistema di raffreddamento a doppio circuito. Mentre le parti base del motore vengono raffreddate da un circuito ad alta temperatura insieme ad una pompa del liquido refrigerante ad azionamento meccanico, un circuito a bassa temperatura regolato da una pompa elettrica in funzione del fabbisogno raffredda l’intercooler e il corpo esterno del turbocompressore. Il riscaldamento dell’abitacolo avviene mediante il circuito della testata cilindri, in modo che anche l’abitacolo possa venire riscaldato con rapidità come il motore, proprio come abbiamo notato sulla nostra TGI.

Piccolo compressore, grande efficacia. Grazie all’intelligente costruzione del collettore di scarico la Volkswagen ha potuto scegliere un turbocompressore a gas di scarico con compressore single-scroll particolarmente agile. Di conseguenza, il peso del rapporto testata cilindri-turbocompressore è diminuito. Sul motore EA211 l’intercooler verrà integrato nel condotto di aspirazione prodotto in plastica prestampata. Il vantaggio è che la pressione viene generata in modo decisamente e più rapido, regalando una prontezza di risposta molto più spontanea su motori downsizing funzionanti con basse cilindrate.

Cinghie dentate nel meccanismo di azionamento valvole. Sui motori di nuova generazione la Volkswagen è riuscita a ridurre considerevolmente anche l’attrito interno. Ad esempio sull’albero a camme in testa (DOHC), dove la trasmissione non avviene mediante una catena, ma tramite una cinghia dentata della larghezza di 20 mm e pulegge a fascia piena profilate che riducono il carico. In questo modo la cinghia dentata, grazie a specifici materiali di alta qualità, è in grado di durare per tutta la vita del veicolo. Anche l’azionamento del meccanismo di comando valvole tramite una leva di trascinamento a rulli e il cuscinetto per l’elevato carico del primo supporto dell’albero a camme, consentono di avere resistenze di attrito più ridotte. Per ottenere il minor ingombro possibile del motore, i gruppi ausiliari quali pompa dell’acqua, compressore del climatizzatore e alternatore sono fissati con viti direttamente al motore e alla coppa dell’olio senza supporto aggiuntivo e trascinati da una cinghia dentata guidata da un rullo di messa in tensione permanente.

volkswagen-golf-tgi6Regolazione dell’albero a camme per una maggior efficienza. Per ridurre ulteriormente le emissioni e i consumi e migliorare l’efficienza ai bassi regimi, su tutti i motori EA211 l’albero a camme di aspirazione può essere regolato in un range di 50 gradi. Per il motore 140 CV di potenza è inoltre utilizzato un regolatore dell’albero a camme di scarico, che genera la cadenza desiderata dei tempi di comando, garantendo così una risposta ancora più spontanea in presenza di bassi regimi; parallelamente migliora anche l’efficienza in presenza di regimi elevati.

Gli ugelli a 5 fori con pressione di iniezione fino a 200 bar. La pressione di iniezione massima dei nuovi motori TSI (a iniezione diretta) è stata aumentata a 200 bar; moderni ugelli a 5 fori alimentano ciascun cilindro in modo estremamente preciso tramite i listelli di distribuzione in acciaio inox consentendo fino a tre singole iniezioni. Nel progettare la camera di combustione, la Volkswagen ha inoltre posto particolare attenzione nell’assicurare che le pareti della camera di combustione siano sempre in misura minima bagnate di carburante e che vi sia una propagazione ottimale della fiamma.

Il pensiero modulare è vincente. I motori della nuova gamma EA211 dimostrano inoltre chiaramente come il principio dell’uniformità dei componenti sia strettamente correlato con la strategia del pianale modulare trasversale: non solo la testata cilindri, il blocco motore, l’albero motore, le bielle o i moduli di copertura vengono fabbricati in modo uniforme e altamente flessibile, ma anche i componenti della carburazione (quali condotto dell’aria di sovralimentazione, filtro aria, condotto di aspirazione, intercooler, valvola a farfalla o elementi di comando) sono identici per tutte le varianti.

Un millequattro “gasato”

Il motore 1.4 122 CV funge anche da base per una versione a gas metano di tipo bivalente, in Volkswagen denominata tradizionalmente EcoFuel. In questo caso il motore eroga 110 CV di potenza e, come ad esempio sulla Golf, oltre che di un serbatoio della benzina di 50 litri è dotata anche di due serbatoi cilcindrici del gas metano, che ne accrescono l’autonomia di 420 km (reali 320) per un totale di 1.300 km, senza pregiudicare in alcun modo l’abitabilità interna.
L’ottima risposta del motore non è solo merito della trasmissione ma anche del regolatore elettronico della pressione del gas. Si tratta di un componente leggero e compatto che può ridurre a 5-9 bar l’alta pressione a cui il gas fuoriesce dalle bombole. In questo modo nel rail del gas e nelle valvole di aspirazione è sempre disponibile la pressione giusta; bassa per una marcia efficiente ai regimi inferiori, alta quando si desiderano maggiore potenza e più coppia.

volkswagen-golf-tg7Vantaggioso per i costi contenuti e per l’ambiente. Il motore a gas metano offre la combinazione ideale di bassi costi di carburante, scarse emissioni di gas di scarico e guida dinamica. Uno dei suoi effetti secondari positivi è costituito dalla possibilità di utilizzo del biogas, attualmente il più pulito tra i carburanti alternativi.

All’accensione a freddo il sistema parte a benzina ma, appena raggiunta la temperatura, passa automaticamente a metano e non è possibile tornare all’alimentazione a benzina fino all’esaurimento totale del gas. A caldo l’avviamento avviene a metano anche in seguito allo Stop and Start. Fra i vari menu dei quadranti, inoltre, c’è una schermata che visualizza la “qualità del gas” in percentuale, da 100% a scendere.

Valvole e relative sedi della versione Eco-Fuel sono rinforzate per poter sopportare al meglio i carichi più elevati che si producono con la combustione del gas metano. Per lo stesso motivo le candele di accensione sono state rese più resistenti all’usura ed è introdotto un rivestimento PVD (Physical Vapour Deposition) per la prima fascia elastica dei pistoni.

Nuovi sistemi di assistenza con MQB

Con il pianale modulare trasversale per la prima volta vengono utilizzati su modelli come la Golf sistemi di assistenza che finora erano stati impiegati solo su veicoli di maggiore cilindrata e di prezzo più elevato. Alcuni esempi:
• il riconoscimento della segnaletica stradale basato su telecamera
• il sistema di riconoscimento della stanchezza del guidatore
• il controllo automatico della distanza ACC
• il sistema di controllo perimetrale Front Assist
• l’assistenza per il mantenimento della corsia Lane Assist.
• il bloccaggio del differenziale anteriore a regolazione elettronica VAQ (annulla gli svantaggi della trazione anteriore)
• lo sterzo progressivo (determina un comportamento di sterzata diretto e ottimizza comfort e sicurezza di guida).

Sistema proattivo di protezione degli occupanti
Sicurezza prima degli incidenti. Con il sistema preventivo, in futuro il Gruppo Volkswagen aumenterà in modo significativo la sicurezza passiva, già oggi molto elevata, delle vetture compatte. Se il sistema proattivo di protezione degli occupanti riconosce un potenziale rischio di incidente (ad esempio in presenza di una frenata di emergenza, quindi attraverso il sistema attivo di assistenza della frenata), avviene automaticamente il pretensionamento delle cinture di sicurezza del guidatore e del passeggero anteriore, in modo da garantire la miglior protezione possibile per mezzo del sistema airbag e cinture di sicurezza. Qualora in una situazione di guida instabile, come per esempio in caso di sovrasterzo o sottosterzo con l’intervento dell’ESP, si verifichi una forte accelerazione trasversale, vengono inoltre chiusi sia i cristalli laterali che il tetto scorrevole fino ad un apposito punto di fermo. Infatti, gli airbag per la testa e gli airbag laterali possono effettuare al meglio la loro azione protettiva e quindi funzionare in completa efficacia con i cristalli e il tetto pressoché chiusi.

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Frenata automatica dopo un primo impatto
Per evitare collisioni successive. Una tecnologia di recente sviluppo che, grazie all’impiego del pianale modulare trasversale sarà introdotta da subito nei segmenti dai grandi volumi, è costituita dal sistema di frenata anti collisione multipla. Con un intervento automatico dell’impianto frenante dopo un primo impatto, il dispositivo contribuisce a ridurre la pericolosità delle collisioni successive che l’incidente può causare. Va infatti considerato che il 25% circa di tutti gli incidenti d’auto con conseguenze sugli occupanti sono causati da collisioni multiple. In questo tipo di incidenti, dopo la prima collisione l’energia cinetica residua provoca gravi collisioni successive, ed è proprio ciò che il sistema di frenata anti collisione multipla si propone di ridurre o addirittura di impedire.

Metano dà una mano… al portafogli

Parliamo di costi di mantenimento. Vediamo quanta strada si percorre con 10€ di carburante con le diverse motorizzazioni della Golf e i prezzi del carburante a ottobre 2014:
– 1.4 TSI benzina (14km/l) –> 75km;
-1.6 TDI gasolio (18km/l) –> 110km;
-1.4 TGI metano (20.5km/kg) –> 207km.
Con il metano facciamo in media 130-140km in più del benzina e 100 in più del diesel. Quindi con una media di 20.000km l’anno si spendono:
– a benzina –> 2.600€;
– a gasolio –>1.800€;
– a metano –> soli 960€.

volkswagen-golf-tgi1Il delta costo tra la versione a benzina e metano, in assenza di promozioni, porta a pareggiare il delta con la Tgi approssimativamente dopo circa 40 mila chilometri, ma al concessionario gli sconti sono già in atto: ad oggi VW abbassa il prezzo di partenza a 18.900 €.

Verificando i tagliandi il cambio olio della Golf metano costa il 20% in meno rispetto a quello della stessa vettura alimentata solo a benzina, ma si fa con frequenza doppia: ogni anno o 15.000 km, mentre la benzina ogni 2 anni o 30.000 km. Invece il tagliando ordinario per le due vetture ha lo stesso importo e si fa per entrambe con la stessa frequenza. La Golf metano gode della stessa copertura di garanzia di qualunque altro modello VW, ma è necessario, per legge, revisionare le bombole del metano dopo 4 anni, in corrispondenza della revisione quadriennale. Il costo minimo per la revisione/collaudo delle bombole metano è di circa 150 euro, con picchi di 250. In tutta la vita della vettura (150.000km) il risparmio totale, gestione e ammortamento, potrebbe sfiorare gli 8.000€!

Insomma può esser la Golf TGI (da noi provata) l’auto a metano per tutti? Sicuramente a oggi è la migliore auto a metano: sufficientemente spaziosa, potente, economica, robusta e qualitativa per soddisfare i gusti di tutti.
Il bagagliaio, più piccolo di una Golf “normale” (291 litri contro 380 di capacità minima), è l’unico neo della vettura già ottima nella versione “base”. In marcia passaggio fra i due carburanti, poi, avviene senza che che ci si accorga di nulla e non si sentono i 65 kg in più delle bombole. Con l’avvento della filosofia Bluemotion (calandra sigillata, profili attorno al lunotto, gomme a basso attrito) e il costo del gas di 0.98€ al kg la tentazione è grande, ancor più se consideriamo le promozioni dal concessionario.
Unico neo le stazioni di metano ancora poco presenti in Italia, meno Europa (specialmente in autostrada) e assenti in Sardegna, non la rendono l’auto ideale per i grandi viaggi. Ma quando si pagano 5 euro per percorrere 100 km non si va troppo per il sottile.

Neopatentato

Mauro Giacometti

Classe 88. Automotive Engineering. Mi piace la musica, ma… non quella bella, principalmente quella di cattivo gusto e che va di moda per poche settimane. Amo sciare, ma non di fondo: non voglio fare fatica.
La mia auto ideale? Leggera, una via di mezzo tra una Clio Rs e una Lotus Elise. Ma turbo! Darei una gamba per possedere una “vecchia gloria” Integrale.

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