Era atteso da tempo e ora che è arrivato dovremmo assistere a un colpo di coda delle vetture di questa Casa che sicuramente si prenderanno il ruolo che meritano nel comparto delle vetture di lusso in Europa e in Italia. Anche la Infiniti ha dunque il suo bel motore a gasolio, un’arma indispensabile per poter sfondare definitivamente nei mercati del Vecchio Continente.
Si tratta di un V6 da 3 litri di nuova progettazione, il primo diesel nella ventennale storia del marchio, studiato per offrire i più alti livelli di prestazioni, in linea con la filosofia di questo marchio. Inizialmente sarà disponibile sui crossover EX e FX e in seguito anche sulla berlina di lusso Infiniti M.
Il nuovo motore diesel è infatti un elemento essenziale per l’espansione di Infiniti in Europa. Il motore sviluppa 238 cv (175 kW) e una coppia massima di 550 Nm, e con il cambio automatico a sette marce spinge l'EX30d da 0 a 100 km all'ora in 7,9 secondi e l'FX30d in 8,3. Battezzato V9X, il nuovo motore diesel V6 di Infiniti è stato sviluppato in Europa da ingegneri Infiniti che collaborano con altri ingegneri di Renault e Nissan ed è prodotto in un avanzatissimo stabilimento a Cleon, in Francia, a circa 100 chilometri a ovest di Parigi.
Il motore sarà montato anche su vetture prodotte da Renault e Nissan, per consentire alle due Case di incrementare l'appeal di determinate linee di vetture e quindi i volumi di produzione del motore stesso. Fatto non comune per un diesel, il V9X sarà impiegato per modelli a trazione anteriore, posteriore e integrale.
Quella del V9X è una storia che inizia relativamente da lontano, si deve risalire infatti al 2005 per trovare i primi segni di lavorazione di un motore diesel che sulla base del requisito di realizzare un motore compatto, capace di alti livelli di potenza e di coppia massima, dalle emissioni e dai consumi contenuti e di raffinatezza ineguagliata, potesse far parte della famiglia Infiniti. In quell’anno la Infiniti iniziò a lavorare sul V6 a iniezione diretta da 2993 cc.
Come racconta oggi la Casa, Infiniti esaminò anche la possibilità di realizzare un motore diesel V8, ma alla fine il formato del V6 risultò quello più idoneo al nuovo motore, poiché offriva un equilibrio ottimale tra prestazioni complessive, raffinatezza e potenziale di volumi in tutti e tre i marchi dell'Alleanza (Renault, Nissan e Infiniti). Gli obiettivi erano di raggiungere 238 CV (175 kW) di potenza, 550 Nm di coppia, e la conformità agli standard Euro 5.
Va da sé che l'architettura del vano motore dei modelli EX e FX – progettata inizialmente solo per i modelli a benzina – richiedeva un motore compatto che, per poter essere posizionato sia trasversalmente che longitudinalmente, doveva avere una V ad angolo relativamente stretto, quanto più possibile vicino ai 60 gradi.
Gli ingegneri decisero che allora che l'angolo ideale del motore sarebbe stato di 65 gradi, misura assolutamente non standard, che però offriva un eccellente compromesso tra bilanciamento dell'albero motore e affidabilità del blocco cilindri e dell'albero ed era sufficiente ampio da consentire di alloggiare comodamente il singolo turbocompressore all'interno della V.
Ma forse il vero elemento di successo del nuovo V6 va ricercato nel materiale scelto per il blocco motore: mentre alcuni produttori della concorrenza si orientano verso blocchi cilindri in lega di alluminio per ridurre il peso dei loro diesel, gli ingegneri Infiniti che hanno sviluppato il V9X hanno ritenuto che per ottenere i livelli desiderati di raffinatezza fosse necessario aggiungere altri materiali al blocco in alluminio per aumentarne la rigidità e ridurre i livelli di rumore. Inoltre, sarebbe stato necessario aggiungere ulteriori elementi, come delle aste di bilanciamento, solo che tutte queste aggiunte avrebbero vanificato i vantaggi in termini di peso del blocco in lega.
La convenzionale fusione in ghisa, tuttavia, avrebbe gravato troppo pesantemente sulle ruote anteriori, riducendo il tipico piacere di guida che caratterizza tutte le vetture Infiniti. Gli ingegneri optarono quindi per la ghisa a grafite compatta (CGI), un materiale che presenta tutti i vantaggi della ghisa e molti altri (come una maggior rigidità e una maggior assorbimento dei rumori) senza essere così pesante. E sebbene la CGI sia più pesante di un blocco in alluminio puro, questa non richiede l'aggiunta di barre stabilizzanti o di materiali per l'assorbimento del rumore, quindi l'incremento di peso è relativamente modesto.
La CGI fu brevettata nel 1949 e trovò la sua prima applicazione commerciale nei freni dei treni ad alta velocità europei. È più robusta del ferro grigio (la più comune forma di ghisa utilizzata nei blocchi cilindri dei motori) di oltre il 75% e fino al 75% più rigida. Inoltre, è anche cinque volte più resistente dell'alluminio alle sollecitazioni alle alte temperature. E, soprattutto, un blocco motore tipico può pesare più del 20% in meno di un equivalente blocco in fusione di ghisa.
Per rendere la struttura del motore capace di reggere gli alti carichi derivanti dalle elevate prestazioni di potenza e coppia massima, la struttura è stata ottimizzata in fase di progettazione con l'inclusione di alcune caratteristiche specifiche, quali: un ampio e rigido lato accoppiamento tra l'alloggiamento del convertitore e il motore; il blocco cilindri in CGI con canne semilunghe; fissaggio diretto dei componenti ancillari al carter; una staffa motore integrata nei coperchi di distribuzione superiori; una coppa olio strutturale; un alloggiamento rigido per il convertitore della coppia; e un cuscinetto assiale per la trasmissione sul lato della scatola del cambio.
Allo stesso tempo, per ridurre le vibrazioni tipiche del motore diesel ed evitare risonanze indesiderate nelle varie gamme di giri, durante la fase di progettazione preliminare la Casa ha provveduto a un'estesa ottimizzazione strutturale basata sul calcolo degli elementi finiti sia per identificare la fonte delle vibrazione che per definire la forma strutturale ideale del blocco. Il risultato è un'unità compatta, rigida, con le più basse vibrazioni a 250 Hz e 500 Hz fra tutti i motori di comparazione.
Per consentire il comodo alloggiamento sotto il cofano di entrambi i modelli EX e FX, vi sono alcune significative differenze tra il motore Infiniti e i suoi componenti ancillari e la versione utilizzata nelle applicazioni a trazione anteriore. Alcune modifiche sono state apportate anche al vano motore della EX e della FX.
Il motore utilizzato nei modelli Infiniti ha un blocco cilindri diverso da quello utilizzato per gli equivalenti motori Renault e Nissan, ha un albero motore riprogettato e alcuni elementi nuovi o rivisitati, tra i quali il collettore di aspirazione, il sistema di iniezione del carburante, il sistema di ricircolo dei gas esausti, il turbocompressore, la coppa del basamento e il catalita del collettore. Anche la messa a punto è differente, per ottenere una maggiore prontezza di risposta, così come il "look", per mantenere l'identità visiva e di design del marchio Infiniti.
Le differenze tra le versioni benzina e diesel dei modelli EX e FX sono altrettanto significative e comprendono un nuovo sottotelaio frontale, paraurti anteriori ridisegnati per agevolare l'ingresso dell'aria nel vano motore e, all'interno di questo, una lastra metallica rivisitata per ospitare gli ulteriori radiatori necessari per il raffreddamento.
La fase successiva dello sviluppo del motore è stata dedicata ad ottenere gli alti livelli di prestazioni che i proprietari Infiniti si aspettano. Il risultato è un design completamente rinnovato che porta a nuovi livelli la tecnologia dell'iniezione diretta. Il design della camera di combustione è stato ottimizzato per migliorare l'equilibrio tra livelli di emissioni ed efficienza del carburante, mentre il rapporto di compressione è stato ridotto a 16:1, a beneficio non solo dei consumi e delle emissioni, ma anche di rumore, vibrazioni e ruvidità.
La profondità degli alloggiamenti a forma di cono delle valvole è stata ridotta ed è stato adottato un beccuccio di iniezione con un mini-sacco a sette fori, mentre il diametro della coppa è stato ampliato e l'angolo di erogazione adeguato per ottenere un miglior effetto a turbine e, allo stesso tempo, ridurre la dispersione termica. La frizione interna del motore è ridotta dall'impiego di componenti ultralisci, come l'acciaio temperato a microfinitura dell'albero motore.
Una coppia massima fra le più alte nella sua classe e una resa di potenza molto competitiva sono ottenute dall'adozione di un unico turbocompressore relativamente grande (montato all'interno della V del motore), di un intercooler e dell'iniezione elettronica common-rail Bosch. Questo sistema incorpora piezoiniettori e funziona a 1800 bar.
La resa di potenza raggiunge esattamente l'obiettivo previsto di 175 kW (238 CV), mentre la coppia massima da 550 Nm (nelle applicazioni a trazione posteriore e integrale) supera addirittura le aspettative. Non solo, ma la coppia massima si ottiene già a 1.750 giri/min e rimane disponibile fino a 2.500 giri/min, mentre i 500 Nm sono ottenibili ad appena 1.500 giri/min. Il regime in folle è eccezionalmente basso (650 giri/min).
Il risultato sono solide prestazioni ai bassi regimi con una confortevole e accurata resa. La risposta dell'acceleratore è esemplare e, sebbene il rumore sia mantenuto al minimo, la speciale messa a punto del tubo di scarico produce una piacevole nota sportiva a circa 2.500 giri/min. sotto forte accelerazione.
La raffinatezza del motore è completata dal cambio automatico a sette marce, di serie sulla EX e sulla FX, che è stato messo a punto in modo da sfruttare appieno gli alti livelli di coppia massima.
Il motore V9X incorpora anche un numero di funzioni innovative concepite per ridurre le emissioni e migliorare l'affidabilità. Tra queste vi è l'adozione di un sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR, Exhaust Gas Recirculation) super raffreddato che riduce le emissioni di NOx. Il sistema integra nel raffreddatore EGR un by-pass dei gas di scarico che contribuisce ad ottenere la temperatura ottimale dopo l'avviamento, in modo che la capacità di raffreddamento sia sfruttata appieno. Un circuito idraulico per il raffreddatore EGR riduce ulteriormente la temperatura dei gas di scarico e le emissioni di monossido di carbonio e di idrocarburi.
Egualmente notevole è il trattamento delle emissioni del tubo di scappamento, dovuto a un convertitore catalitico dell'ossidazione metallico (che presenta una minore perdita di pressione rispetto a un sistema in ceramica), un catalizzatore esotermico e un filtro catalitico antiparticolato diesel (DPF) riuniti nello stesso contenitore. Questo sistema funziona in sinergia con un settimo iniettore di carburante collocato nel tubo di scappamento, che viene attivato alla rigenerazione del filtro antiparticolato – un processo che non viene assolutamente percepito dal guidatore, ma che impedisce al carburante incombusto di inquinare l'olio del motore. Permette inoltre la rigenerazione del filtro in condizioni di basso carico, come ai regimi bassi, ottenendo un elevato livello di efficienza in tutte le condizioni di guida e consentendo di ottimizzare gli intervalli di sostituzione dell'olio.
Oltre ad offrire alte prestazioni e grande sofisticatezza, il motore V9X riduce le emissioni di CO2 nella EX a 224 g/km e aiuta questo modello a ottenere consumi combinati di 8,4 l/100 km. Per la FX questi valori sono rispettivamente di 240 g/km e 9,0 l/100 km.
Gli obiettivi di affidabilità e qualità durante lo sviluppo hanno richiesto oltre 12.000 di prove di resistenza in laboratorio, mentre i motori V9X trasversali e longitudinali sono stati guidati per 1.250.000 km. Inoltre, ogni motore viene sottoposto a un ciclo di test "a caldo" prima di essere inviato allo stabilimento di assemblaggio dei veicoli.