Quel motore Diesel che guarda al futuro

La storia dei motori Diesel, negli ultimi anni, ha subito incredibili alti e bassi, passando dall’essere l’alimentazione più desiderata e ambita da qualsiasi automobilista, fino a diventare l’emblema dell’effetto serra nonché dell’inquinamento. Risulta quasi innegabile l’eccessivo accanimento che queste tipologie di meccaniche hanno subito negli ultimi cinque anni (in primis, dell’Unione Europea), partendo proprio dal fatidico “Dieselgate”, capace di generare un’escalation senza precedenti che ha portato fino al quasi totale abbandono dei Diesel dei giorni nostri (almeno sui segmenti da C a scendere). L’avvento delle motorizzazioni elettrificate, dell’elettrico e l’elevato livello di agenti nocivi di alcuni motori Diesel hanno fatto sì che la quota di mercato di questi passasse da quasi il 60% del 2015 all’attuale 27,9% in media sul 2022 in Italia.

Bisogna però ricordare come questi propulsori riescano comunque a raggiungere un’efficienza termica ben superiore rispetto ad un propulsore a benzina di pari cilindrata e potenza, oltre a far registrare un minor costo chilometrico, un minor consumo e perciò una minor emissione di CO2 (ricordiamo, agente non inquinante ma climalterante, a differenza degli NOx che sono inquinanti).

Mercedes-Benz e il Diesel

Quasi tutti i motori Diesel, specie quelli Mercedes, rappresentano un elevatissimo concentrato di tecnologia e ingegneria, frutto di incredibili investimenti (oltre 2 miliardi di euro) che li hanno trasformati nei migliori propulsori Diesel in commercio. Il legame tra il costruttore di Stoccarda e questa alimentazione affonda le sue radici nel lontano 1936, con la Mercedes-Benz 260D, la prima auto Diesel di serie della storia, spinta da un 2,54 litri capace di erogare solo 45 CV a 3.000 giri/min. Si passa poi nel secondo Dopo Guerra (1949) con la 170D, ennesima vettura Diesel che conferma l’interesse di Mercedes per tale alimentazione, aprendo così la strada a modelli ben più noti come 180, 190 e 200D. Innumerevoli innovazioni tra cui i turbo e l’iniezione diretta e poi Common Rail, vanto Italiano, hanno fatto evolvere tali sistemi in maniera esponenziale tra la fine degli anni ’90 e i primi del 2000, rendendo di fatto il Diesel la motorizzazione più richiesta e di tendenza, soprattutto per le flotte aziendali. Un processo evolutivo di oltre ottant’anni davvero incredibile, che ha visto quasi quintuplicare la potenza a fronte di un dimezzamento dei consumi. Ancor più curioso un paragone tra vetture più recenti: Mercedes E320 cdi del 2005 (197/265cv OM 613/642 - 9.1l) e una moderna C300 d (265cv - OM654 - 5.0l) dove si può chiaramente vedere il progresso a fronte di maggiori prestazioni (e in poco più di 15 anni). Lo stesso discorso si può fare per le emissioni di CO2, passate da un valore di circa 190 g CO2/km a meno di 131 g (nonostante l’aumento di peso di quasi 150 kg).

Una storia, però, che non è destinata a finire – almeno fino al 2035, anno in cui l’Unione Europea vieterà la vendita di veicoli con motori endotermici. Mercedes, fino a tale momento, continuerà ad impiegare ed evolvere le sue motorizzazioni Diesel, offrendo così ai suoi clienti la migliore soluzione meccanica possibile sulla base delle loro esigenze, portando comunque avanti in parallelo lo sviluppo della famiglia di vetture elettriche EQ.

Il Diesel più evoluto in commercio

Fiore all’occhiello delle motorizzazioni Diesel per Mercedes, nonché ultima espressione della casa tedesca per tale carburante, è di certo la famiglia di motori OM654. Si tratta di propulsori estremamente tecnologici, introdotti in commercio a partire dal 2016 sotto al cofano della Mercedes Classe E W213. Con OM654 si definisce il nuovo propulsore turbo Diesel 4 cilindri interamente realizzato in alluminio, volto a soppiantare il precedente OM651 in ghisa da 2.1 litri (in commercio dal 2008 al 2020). L’obiettivo di Mercedes è stato quello di sviluppare una meccanica capace di assicurare maggiori prestazioni rispetto al motore uscente, a fronte di un minor peso (168,4 kg, circa 35 kg in meno), minor ingombro ma con minori consumi e minori emissioni di CO2. L’evoluzione dei Diesel ha portato infatti, dal 1995 al 2020, a ridurre la media dei consumi delle vetture Diesel Mercedes per passeggeri, da 9,5 l/100 km a soli 5,0 l/100 km, mentre le emissioni sono passate da una media di 230 g CO2/km a 125 g CO2/km. La grande peculiarità di tale motorizzazione è sempre stata l’estrema flessibilità e adattabilità. Un solo motore capace di spaziare su un vasto range di potenza, da poco più di 150 CV fino ad un massimo di 306 CV nei più moderni sistemi ibridi plug-in, con sovralimentazione a uno o più stadi, impiegabile su vetture per il trasporto dei passeggeri, veicoli commerciali e altro, a trazione anteriore, posteriore, integrale e con disposizione longitudinale o trasversale.

Si parte con il 220d nel 2016 (OM654DE20)

Come anticipato, il debutto dell’OM654 si ebbe nel 2016, sotto al cofano della Mercedes Classe E W213. In sostituzione al precedente OM651 da 2,1 litri, il nuovo 654 1.950cc si configura per avere il 13% di emissioni in meno sebbene l’aumento di potenza da 170 a 194 CV (successivamente fu proposto anche in una versione da 150 CV). Interamente realizzato in alluminio, al posto della ghisa del predecessore, si caratterizza per un’elevata corsa in relazione all’alesaggio (82x92,3) al fine di privilegiare l’erogazione della coppia. Diverse le tecnologie presentate su questa nuova meccanica, prima fra tutte il rivestimento Nanoslide della canna dei cilindri, derivato dall’esperienza nel mondo della Formula 1, consente di ridurre fino al 50% l’attrito tra cilindri e pistoni, grazie ad una superficie trattata chimicamente. Coperto da oltre 40 brevetti, il nuovo sistema di Mercedes-Benz riduce consumi ed emissioni, oltre a limitare le dispersioni di calore e aumentare l’efficienza dei propulsori. Iniezione diretta con sistema Common Rail di quarta generazione, con una pompa del gasolio che opera ad una pressione di 2.050 bar (attualmente è in grado di arrivare fino a 2.500 bar).

Completamente rivista anche la logica del funzionamento dei gas di scarico. Tutta nuova anche la camera di scoppio, a “gradini” al fine di trattenere maggiormente la CO2 a seguito della detonazione, mentre il nuovo catalizzatore è dotato di un particolare rivestimento che ne massimizza l’efficacia, senza alcuna perdita di prestazioni a seconda degli sbalzi termici. Il sistema del ricircolo dei gas di scarico è in grado di funzionare sia a bassa che alta pressione, riducendo perciò le emissioni di ossidi di azoto. Ovviamente presente il sistema che inietta AdBlue nei gas di scarico per riconvertirli in vapore acqueo o anidride carbonica. In ottica confort fu riprogettato l’albero motore, con un sistema a doppio contralbero di equilibratura, rendendo l’OM654 uno dei Diesel più silenziosi e stabili in commercio, riducendo praticamente a zero le vibrazioni ad ogni regime. Di nuova fattura anche la sovralimentazione. Il precedente 2,1 litri sfruttava un sistema a doppio stadio, mentre il nuovo OM654 ha adottato una sola turbina a geometria variabile (Honeywell-Garrett GTD1449) con un rapporto di compressione di 15,5:1. Dal 2018 fu introdotta la superlativa motorizzazione 300d su CLS, riproponendo la sovralimentazione bi-stadio aumentando così la potenza fino a 245 CV e ben 500 Nm di coppia massima.

Il matrimonio con l’ibrido plug-in

Passano gli anni e l’avvento delle motorizzazioni elettrificate si fa sempre più concreto. L’ibrido, da semplice sistema di nicchia di Toyota inizia ad espandersi a macchia d’olio a tutti i costruttori e Mercedes, vista la sua grande esperienza – nonché le ottime soluzioni – in ambito Diesel, non può di certo rinunciare ad un così valido propulsore come l’OM654. Nel 2018 infatti, l’intera gamma di motori si amplia grazie all’avvento delle prime soluzioni ibride plug-in, abbinando il celebre 1.950 cc ad un motore elettrico sincrono a magneti permanenti da 122 o 136 CV (OM65420DEG). Il debutto è sempre su Classe E, con la motorizzazione 300de capace così di erogare 306 CV e ben 700 Nm di coppia massima di sistema.

Lo scatto repentino dell’elettrico con l’elevata efficienza del Diesel alle alte andature rendono questa motorizzazione estremamente valida, sia in ambito urbano che extraurbano, senza soffrire degli ovvi aumenti di peso della meccanica (come invece avviene nei più classici plug-in benzina). Le prestazioni sono notevoli con soli 5,9 secondi per toccare i 100 km/h da ferma, una velocità massima di 240 km/h, consumi misti dichiarati di 1,2 litri ed emissioni di soli 31 g CO2/km (inferiori ai 34 g CO2/km dichiarati per la versione 300e, plug-in benzina da 320 CV). Grazie alla batteria da 13,5 kWh collocata nella zona inferiore del telaio, Classe E 300 de è in grado di marciare fino a circa 60 km a zero emissioni, sfruttando la sola spinta del motore elettrico. Una volta esaurita la carica, il sistema si trasforma in un ibrido-full più classico, alternando la spinta dei due motori (Diesel ed elettrico) a seconda delle situazioni, ricaricando la batteria in fase di frenata o recuperando le dispersioni termiche del Diesel. Ancora oggi, l’ibrido plug-in Diesel di Mercedes è l’unica soluzione di questo tipo disponibile in commercio.

E poi arrivò il mild-hybrid

Forse contrariamente a quanto fatto da altri costruttori, Mercedes ha portato al debutto l’innovativo sistema mild-hybrid sul Diesel successivamente al plug-in. Dal 2021 infatti, la casa di Stoccarda ha presentato la sua versione micro-ibrida l’OM654M. Fondamentalmente la stessa unità già conosciuta ma supportata da un nuovo ISG (Integrated Starter Generator) a 48V, un alternatore reversibile con funzionalità da motorino di avviamento e generatore. Grazie all’alta efficienza della meccanica, è in grado di fornire una extra potenza di circa 20 CV e fino a 200 Nm di coppia, facendosi carico di alimentare le principali reti elettriche di bordo oltre a supportare l’unità Diesel durante le accelerazioni e le ripartenze. Rivista anche la forma dell’albero a gomiti, leggermente più lungo con una corsa aumentata di 2 mm portando così la cilindrata da 1.950 cc a 1.993 cc. La pressione degli iniettori sale inoltre da 2.500 a ben 2.700 bar. Nuovi anche i pistoni, ottenuti grazie ad un sistema di raffreddamento al sodio ed è stata rivista la logica di funzionamento della sovralimentazione: si è così tornati ad un sistema bi-stadio a geometria variabile. Questa motorizzazione è attualmente disponibile con potenze da 163, 200 e 265 CV (più i 20 CV extra del sistema a 48V) e livelli di coppia da 380 a 550 (+ 180 o 200 Nm del mild-hybrid), impiegata su Classe E, Classe C, Nuova GLC e CLS.

Mercedes Classe C 220d mild-hybrid, la nostra prova

Abbiamo avuto modo di provare recentemente proprio nuova Mercedes Classe C 220d mild-hybrid Station Wagon, apprezzandone la bontà costruttiva, non solo dal punto di vista estetico e dei materiali ma, soprattutto, per ciò che concerne la meccanica e il funzionamento. Spinta dal più che discusso OM654M, nuova Classe C presenta fin dal debutto le nuove unità Diesel mild-hybrid a 48V da 1.993 CC di cilindrata, con 200 CV e ben 440 Nm di coppia massima, già a 1.800 giri. E proprio questo valore deve far riflettere. A fronte di un peso non proprio piuma, da circa 1.815 kg in ordine di marcia, è sorprendente la reattività con cui il propulsore riesce a spostare l’auto, in qualsiasi contesto. Non importa che ci sia l’aria condizionata accesa, quattro passeggeri a bordo o il bagagliaio pieno, l’unità smuove agilmente la Classe C, lavorando sempre sotto ai 2.000 giri/min.

In questo modo il comfort acustico rimane sempre ai massimi livelli, con cambiate dolci e rapide ad opera del nuovo cambio automatico doppia frizione 9G-Tronic, di serie per tutte le versioni. Lo sprint, anche in modalità Comfort è incredibile, con tutti e 440 i Nm disponibili fin da subito. La piccola unità elettrica supporta l’accelerazione durante lo spunto da fermo o, in alternativa, si fa carico di alimentare i sistemi di bordo come luci, aria condizionata e altro, senza gravare inutilmente sulla potenza erogata dall’unità Diesel. Le prestazioni sono interessanti, con soli 7,4 secondi per scattare sullo 0-100 km/h e una velocità massima di 242 km/h. Ma a sorprendere sono, ovviamente i consumi. Mercedes dichiara delle percorrenze medie di 5,1 l/100 km, ovvero 19,6 km/l e nelle nostre due settimane di prova siamo riusciti a pareggiare tale risultato, senza sforzarci neanche troppo ad essere parsimoniosi con il pedale. In città, l’unità consente degli scatti repentini e agili ad ogni semaforo ma i consumi salgono, stabilizzandosi sui 14 km/l di media. Allontanandosi dalle aree cittadine però, nuova Classe C riesce davvero a sorprendere: in ambito extraurbano, con velocità tra 70 e 100 km/h, è in grado di sfiorare anche i 30 km/l, grazie al magistrale studio aerodinamico dei designer che consente di ridurre il Cx e massimizzare l’efficienza.

In autostrada poi, con velocità costanti su 130 km/h e cruise adattivo inserito, si riesce a viaggiare senza problemi con medie di 17/18 km/l.

Una piccola riflessione

In conclusione all’approfondimento sul Diesel secondo Mercedes, ci terrei ad esporre il mio umilissimo pensiero riguardo al lento ed inesorabile allontanamento dei Diesel dal commercio. Un recente studio dell’Agenzia Europea dell’Ambiente ha mostrato, ancora nel 2019, come l’aumento delle motorizzazioni a benzina (o mild-hybrid benzina) per i grossi e pesanti SUV non ha fatto altro che aumentare le emissioni medie delle vetture immatricolate, oltre che i consumi. Bisogna infatti ragionare sul delta che solitamente intercorre tra i consumi dichiarati dalle case in ciclo WLTP e ciò che l’utente registra effettivamente su strada. Solitamente, le unità Diesel minimizzano tale delta, mentre per i motori a benzina spesso e volentieri (anche per gli ibridi, a dire il vero) si arriva ad un discostamento medio anche del 30%, sulla base del reale stile di guida dell’automobilista. Come accennato, le emissioni di CO2 sono quasi proporzionali ai consumi e, vien da sé, come l’aumento di queste nei nuovi veicoli a benzina sfugga maggiormente al controllo del ciclo WLTP, in fase di omologazione. Secondo un recente test (condotto da CSI, ente autorizzato da Euro NCAP e Green NCAP) condiviso anche da Mercedes Italia e Bosch, durante le giornate in cui i livelli di particolato nell’aria risultano decisamente elevati (ad esempio nelle grosse città), l’aria in ingresso nei suoi motori Diesel risulta più inquinata rispetto a quella espulsa dallo scarico (con una concentrazione di particolato fino a 2.000 volte inferiore), rappresentando per assurdo, un sistema di “purificazione” dell’aria.

Il test è stato condotto su una Classe A 200d, spinta proprio dal “nostro” OM654 da 150CV e una C 300 de plug-in. Il test ha inoltre messo in luce un altro aspetto molto importante. Non solo i consumi delle auto a benzina si discostano maggiormente rispetto ai valori dei test di omologazione in laboratorio, ma anche i valori di NOx e di particolato aumentano in proporzione all’aumentare della massa del veicolo, pur rimanendo sotto alle soglie limite, ma in maniera superiore rispetto a quanto registrato dai Diesel. Si può così facilmente capire come i motori Diesel abbiano ricevuto, forse prematuramente, una forte stangata dalle istituzioni e dalla politica – specialmente europea – senza che venisse analizzato l’effettivo avanzamento della tecnologia da parte dei principali costruttori di auto. Tecnologia che, probabilmente, sarebbe progredita in maniera quasi lineare fino al 2035, dando di fatto la possibilità agli automobilisti di beneficiare di tale alimentazione fino alla “fine dei suoi giorni”, offrendo anche nuovi sistemi elettrificati che avrebbero ulteriormente ridotto consumi ed emissioni.

Con questo accanimento quasi infondato, però, si rischia l’effetto opposto: chi necessita del diesel (soprattutto per esigenze lavorative) continuerà, molto probabilmente, ad utilizzare la vettura in suo possesso, non trovando valide alternative in commercio, da qui al 2035, rendendo di fatto sempre più obsoleto e inquinante il parco auto.