Per Mercedes-Benz Autobus è arrivata l’ora di procedere a tutto gas: il nuovo motore a metano M 936 G raggiunge le prestazioni di un motore diesel, fissando al tempo stesso nuovi parametri di riferimento sul fronte delle emissioni acustiche e allo scarico. Il motore, particolarmente compatto e leggero, verrà utilizzato sia sull’autobus a vettura singola Citaro NGT Mercedes-Benz che sull’autosnodato Citaro G NGT (NGT = Natural Gas Technology). Presentato in occasione del Congresso UITP, l’inizio della produzione in serie è previsto per l’autunno del 2015.
Nuovo motore a gas M 936 G: propulsione più pulita e potente
Il motore a metano M 936 G Mercedes-Benz si basa sul turbodiesel OM 936 da 7,7 l di cilindrata, già adottato con successo sui modelli Citaro e Citaro G Euro VI. Il 6 cilindri in linea montato verticalmente è un motore monovalente alimentato a metano compresso (CNG = Compressed Natural Gas) che eroga 222 kW (302 CV) e raggiunge una coppia massima costante di 1200 Nm tra 1200 e 1600 giri/min, scendendo, a volte ampiamente, sotto i valori limite di emissione prescritti dalla norma Euro VI. Questi dati e la poderosa erogazione di potenza dimostrano che questo motore con sovralimentazione monostadio è parente stretto del propulsore diesel. Le curve di potenza e di coppia, nella fascia di regime principale che si estende dal minimo fino a 1500 giri/min circa, presentano un andamento congruente. Al disopra di questa fascia, il motore a metano vanta addirittura un lieve vantaggio in termini di potenza e di coppia. Solo ai regimi superiori a 2000 giri/min il diesel risulta superiore al motore a metano; tuttavia si tratta di livelli che un autobus urbano non raggiungerebbe mai nell’uso pratico.
Contemporaneamente, il motore a metano Mercedes-Benz stabilisce nuovi parametri di riferimento in fatto di ecocompatibilità, visto che il suo ecobilancio di CO2 risulta migliore di oltre il 20 percentuale rispetto a quello di un motore diesel. Se si utilizza il biogas il bilancio di CO2 risulta ancora più interessante, dato che gli autobus a metano sono praticamente neutrali in termini di emissioni di CO2.
Messa a punto specifica per le esigenze dell’alimentazione a CNG
Il monoblocco e la testata cilindri a quattro valvole sono stati ripresi dal motore di derivazione e adattati all’alimentazione a CNG. Sono di nuovo sviluppo la sovralimentazione, il convogliatore dell’aria di sovralimentazione, l’accensione e il sistema di iniezione, incluso il ricircolo dei gas di scarico raffreddato. L’accensione di un motore a metano equivale a quella di un motore a benzina. Il motore M 936 G utilizza candele di accensione con bobine a matita, alloggiate nella posizione che nel motore diesel è riservata agli iniettori di carburante. La camera ricavata sul cielo del pistone presenta una nuova geometria.
Il motore a metano lavora con un rapporto stechiometrico Lambda = 1 come un moderno motore a benzina. La combustione è quindi particolarmente pulita e garantisce sia una potenza elevata sia basse emissioni di sostanze nocive.
Un turbocompressore con turbina a geometria asimmetrica e due valvole waste-gate assicurano una buona risposta del motore, occupandosi anche di rifornire il sistema di ricircolo dei gas di scarico raffreddato. Grazie alla combustione praticamente esente da fuliggine, si può fare a meno anche della consueta tecnica SCR dei motori diesel con iniezione di AdBlue, così come del filtro antiparticolato. Nel motore a metano, la depurazione dei gas di scarico è affidata ad un catalizzatore a tre vie come nei motori a benzina.
In confronto al modello precedente, è stato possibile prolungare sensibilmente gli intervalli per il cambio dell’olio motore e delle candele di accensione da 45 000 km a 60 000 km. Di conseguenza, tenendo conto della normale percorrenza annua di un autobus urbano pari a circa 60 000 km, il Citaro NGT deve essere sottoposto a manutenzione solo una volta all’anno.
Marcia particolarmente silenziosa, peso ridotto
Sull’intera fascia di regime, le emissioni acustiche del nuovo motore a metano risultano sensibilmente inferiori a quelle del propulsore diesel OM 936, comunque fluido e silenzioso: un fattore particolarmente importante nei centri urbani affollati e durante l’attraversamento di zone residenziali.
Un altro vantaggio del nuovo motore a metano consiste nel dimezzamento del peso aggiuntivo rispetto al suo predecessore: con un impianto ad otto bombole si dovrebbe aggirare su 1100 kg circa.
Considerando la struttura di base già di per sé leggera del Citaro, ciò significa 96 posti per i passeggeri a bordo del Citaro NGT e 153 posti per l’autosnodato Citaro NGT, calcolati nelle rispettive versioni di serie.
Leggere bombole di gas high-tech in materiale composito
Il propulsore M 936 G è attualmente il motore a metano più compatto della sua categoria. Poiché le dimensioni di base sono uguali a quelle del motore di partenza OM 936 Mercedes-Benz, il packaging nella coda del Citaro risulta sostanzialmente identico. Già la struttura costruttiva del propulsore da 7,7 l di cilindrata (motore precedente M 447 hLAG: 12,0 l di cilindrata) contribuisce a ridurre il peso di circa il 15 percentuale o 150 kg.
Un ruolo fondamentale nella riduzione del sovrappeso è svolto anche dalle nuove bombole di gas: si tratta di una versione leggera in materiale composito, con un nucleo in materiale sintetico e un rivestimento in fibre di carbonio e di vetro.
A seconda del veicolo e del tipo di impiego, nei modelli Citaro e Citaro G vengono utilizzate da quattro a otto bombole di gas, alloggiate sul tetto degli autobus sotto un’apposita copertura. Per motivi di ripartizione del peso, nell’autobus a vettura singola le bombole si trovano sopra l’asse anteriore, mentre nel caso dell’autosnodato sono al disopra dell’asse centrale.
Cambio automatico con convertitore di coppia armonizzato secondo la curva caratteristica del motore
Alla trasmissione, come di consueto, provvedono i cambi automatici con convertitore di coppia delle marche ZF e Voith. Sia i punti di innesto che l’impiego del convertitore sono perfettamente armonizzati in base alla curva caratteristica del nuovo motore a gas.
Idoneo per l’uso sugli autobus urbani di tutto il mondo
Il mercato degli autobus urbani alimentati a metano in Europa attualmente corrisponde a poco meno di 1000 unità all’anno. Mercedes-Benz prevede che in futuro questo numero, a seguito del dibattito sull’inquinamento ambientale delle zone a forte densità di popolazione e sulla conservazione delle risorse, possa ulteriormente aumentare. Già soltanto attraverso l’introduzione del Citaro Mercedes-Benz con un motore a metano all’avanguardia si prevede di dare un nuovo impulso al settore.
Tuttavia l’applicabilità del nuovo motore a metano M 936 G Mercedes-Benz sugli autobus urbani non è limitata all’Europa o all’utilizzo a bordo del Citaro. Infatti attualmente anche in America sia del Nord che del Sud, come pure in Asia, si sta dibattendo sempre più spesso sull’impiego dei motori a metano.
