Il motore boxer diesel Subaru EE20 2.0 rappresenta una pietra miliare nella storia dell'ingegneria automobilistica della Casa delle Pleiadi. Lanciato nel 2008, è il primo propulsore di questo tipo specificamente progettato per applicazioni automobilistiche e ha segnato l'ingresso di Subaru nel segmento dei motori diesel, mantenendo fede alla sua distintiva architettura a cilindri contrapposti orizzontali. Questo motore, noto anche semplicemente come EE20, è stato assemblato nelle fabbriche del gruppo dal 2008 ed è stato montato sulle versioni europee di molti modelli dell'azienda, principalmente il Forester e l'Outback, estendendosi poi alla gamma Subaru XV e Impreza.
Il Percorso di Subaru nel Mondo dei Motori Boxer
Subaru, insieme a Porsche, è attualmente uno dei principali depositari della tecnologia dei motori boxer, caratterizzati da cilindri contrapposti orizzontali. Mentre il primo motore Porsche 4 cilindri boxer raffreddato ad aria risale al 1948 (Porsche 356), derivando direttamente dal motore Volkswagen del Maggiolino, per Subaru il motore boxer è diventato un vero e proprio marchio di fabbrica vincente e irrinunciabile, anche grazie ai numerosi successi sportivi nei rally degli anni '90 e 2000.
Gli ingegneri Subaru hanno costruito il primo motore a opposizione nel 1966. Fino al 2008, i "boxer" dell'azienda sono stati prodotti esclusivamente con motori a benzina. L'avvio del nuovo progetto diesel risale al 1999, e già nel 2004 i primi prototipi da 1.3 e 1.7 litri giravano al banco. L'obiettivo finale era però un 2 litri che, rispetto al corrispondente boxer a benzina, doveva avere un alesaggio minore (camera di scoppio più compatta) e una corsa più lunga, a parità di cilindrata. Il risultato è stato il primo turbodiesel a opposizione orizzontale, che è stato montato su Legacy, Outback e Forester, estendendosi successivamente a Impreza e XV.
Vantaggi e Svantaggi della Configurazione Boxer
Prima di approfondire le specificità del motore Subaru EE20, è fondamentale comprendere i vantaggi tecnici offerti dalla configurazione boxer rispetto ai motori in linea o a V.
Vantaggi del Motore Boxer
- Ingombro Ridotto in Altezza: La conformazione piatta del motore boxer riduce significativamente l'ingombro in altezza. Questo offre evidenti vantaggi aerodinamici, permettendo una linea del cofano più bassa, e abbassa il baricentro del veicolo, migliorando la stabilità e la dinamica di guida.
- Compattezza e Rigidezza dell'Albero Motore: Lo schema boxer consente di avere un albero motore più corto e compatto, poiché la distanza fra i pistoni opposti è minore. Questo lo rende più rigido e meno soggetto a flessione e torsione, contribuendo a una maggiore affidabilità e durata.
- Equilibrio delle Forze d'Inerzia: Un notevole pregio del motore boxer è la quasi totale assenza, in un 4 cilindri, di vibrazioni dovute alle forze alterne d'inerzia del 1° e del 2° ordine, che risultano perfettamente equilibrate. Le forze generate dal moto alterno dei pistoni opposti si annullano reciprocamente. Anche le coppie del 1° ordine sono equilibrate. Questo porta a un funzionamento molto fluido, anche senza bilanciatori, riducendo la necessità di contralberi di bilanciamento, con notevole riduzione di peso e semplificazione meccanica. È importante sottolineare che il bilanciamento delle forze alterne d'inerzia si ottiene solo nei boxer "veri", in cui i pistoni si muovono in direzione opposta poiché le rispettive bielle sono collegate a perni di manovella distinti, sfalsati di 180°.
- Dimensioni Contenute: Il turbodiesel EE20 si è rivelato più piccolo della sua controparte a benzina con un volume di 2,0 litri. La sua lunghezza è di poco superiore a 35 cm, mentre la versione a benzina ha una lunghezza di 42 cm. Questa compattezza permette di dedicare più spazio all'abitacolo o di ridurre lo sbalzo anteriore o posteriore del veicolo.
Svantaggi del Motore Boxer
- Maggiore Ingombro Trasversale: Uno degli aspetti negativi è il maggiore ingombro trasversale rispetto ai motori in linea.
- Complessità Costruttiva e Costi: La maggiore complessità costruttiva rispetto al motore in linea è dovuta alla presenza di due bancate separate (come nei motori a V) ma a 180° tra loro. Questo significa che, a parità di numero di cilindri, alcuni organi della distribuzione devono essere raddoppiati (alberi a camme, cinghie o catene, ecc.). Ciò comporta un aumento dei costi di produzione che deve essere compensato in qualche modo.
Caratteristiche Tecniche del Motore Subaru EE20 2.0 Diesel
Il motore Subaru EE20 2.0 diesel boxer orizzontale è un 4 cilindri iniezione diretta common rail di 1998 cc turbocompresso, con monoblocco e testate in lega leggera. Esiste in tre varianti per rispettare gli standard ambientali EURO 4, 5 o 6.
Prestazioni e Specifiche Generali
- Potenza: Eroga 147 CV (108 kW) al modesto regime di 3600 g/min.
- Coppia Massima: Vanta una coppia massima di ben 350 Nm, disponibile in un ampio intervallo da 1800 a 2400 g/min.
- Rapporto di Compressione: Il rapporto di compressione è di 16:1.
- Cilindrata: 1998 cc.
- Peso: Il peso complessivo del motore Subaru boxer 2.0 Diesel è di 177 Kg, sebbene alcune fonti indichino un peso di 190 kg per l'EE20Z.
- Lunghezza: La lunghezza è di appena 35,3 cm (6,13 cm più corto del 2.0 boxer benzina), con alcune fonti che riportano "un paio di millimetri superiore a 35 cm".
- Durata Stimata: La durata del motore è stimata in circa 250.000 km.
Componenti Interni
- Monoblocco e Testate: I semiblocchi del motore EE20Z sono in alluminio, con una camicia di raffreddamento aperta. Le testate, anch'esse in lega leggera, sono state ridotte in altezza di 17 mm rispetto a quelle del boxer a benzina per contenere l'ingombro trasversale del motore.
- Pistoni: I pistoni, dal mantello ridotto, presentano sui fianchi uno strato antiattrito in materiale grafitico e sono dotati di un condotto interno circolare per l'olio al fine di raffreddare la parte superiore. Rispetto al motore a benzina, il motore diesel ha un alesaggio minore e una corsa maggiore.
- Bielle: Le bielle sono molto corte e hanno il piano di giunzione dei cappellotti inclinato per facilitare l’assemblaggio e migliorare la lubrificazione.
- Albero Motore: Particolarmente pregevole è il compatto albero motore, montato su 5 cuscinetti di banco e lungo meno di 35 cm grazie anche alle "mannaie" molto sottili. Sulle prime varianti di questo motore, l'albero motore ha riscontrato problemi di rottura, poi risolti con versioni aggiornate. L'albero motore poggia su supporti in acciaio fusi nel blocco cilindri in lega leggera.
Sistema di Distribuzione
La distribuzione è a 4 valvole per cilindro parallele, comandate tramite bilancieri a dito con rullini centrali da 4 alberi a camme in testa (2 per bancata). Questi sono azionati da 2 catene singole (una per bancata) dotate di tendi-catena a pattino autoregistranti. Il diametro delle valvole di aspirazione è di 30,4 mm, quello delle valvole di scarico 26,7 mm. La registrazione del gioco valvole avviene tramite vite e controdado, evitando costosi smontaggi in sede di manutenzione.
Aspirazione e Scarico
I condotti di aspirazione, ricavati di fusione nella testata, sono paralleli e studiati per ottenere la massima turbolenza. I condotti di scarico confluiscono in una singola uscita.
Sistema di Iniezione e Sovralimentazione
- Iniezione: Il sistema di iniezione diretta common rail funziona ad una pressione di 1800 bar. Sono installati un iniettore di carburante Denso HP3 e iniettori elettromagnetici, montati su rondelle refrattarie che si raccomanda di cambiare dopo 100.000 km.
- Turbocompressore: Il turbocompressore è del tipo a geometria variabile, realizzato dagli ingegneri IHI (modello RHV4 VF50 per le varianti Euro-4) o Mitsubishi (modello TD04L 04H per le varianti Euro-5 e 6), e si trova sotto il semiblocco destro.
- Intercooler: Molto razionale è il posizionamento dell'intercooler sopra il motore, con due prese d'aria dinamiche in plastica ricavate nella parete interna del cofano motore.
Altre Peculiarità
- Supporti Motore: I supporti elastici del motore sono di tipo idraulico al fine di minimizzare le vibrazioni e la rumorosità trasmesse dal propulsore.
- Spegnimento Motore: Spegnendo il motore, si nota l'assenza del tipico sobbalzo che molti propulsori a gasolio trasmettono alla scocca in fase di spegnimento.
- Candele di Preriscaldamento: Le candelette, sebbene robuste (possono durare oltre 200.000 km), quando esaurite possono causare l'errore P1380. La loro sostituzione è complessa a causa della necessità di smontare componenti superiori del motore.
- Valvola Regolatrice Carburante: Sulle unità prodotte nel 2009, sono stati osservati malfunzionamenti nella funzionalità della valvola-regolatore responsabile dell'alimentazione del gasolio, risolti in garanzia. Un sintomo è la difficoltà di avviamento e il rifiuto del minimo.
VIDEO MOTORE EE20 108KW
Problematiche e Manutenzione del Motore EE20Z
Nonostante i numerosi pregi, il motore Subaru EE20Z ha presentato alcune problematiche, in particolare nelle prime serie, e richiede una manutenzione attenta per garantire la sua longevità.
Problemi Iniziali e Loro Soluzione
- Rottura dell'Albero Motore: Nei primi anni di produzione (fino a fine 2010), l'albero motore non riusciva a sopportare il carico e tendeva a rompersi, spesso tra gli 80.000 e i 100.000 chilometri. Il problema era legato a un blocco cilindri debole, che si deformava, causando usura precoce delle canne principali e il cedimento dell'albero motore. Subaru ha risolto il problema con una versione aggiornata del motore e diverse riprogettazioni del blocco e dell'albero motore, con l'ultima versione delle modifiche risalente alla primavera del 2010. I motori difettosi venivano sostituiti in garanzia.
- Volano Bimassa: La rapida usura delle camicie può essere accentuata anche da un volano a doppia massa. I motori turbodiesel Subaru funzionanti con un variatore non sono soggetti all'usura delle camicie in quanto non presentano il volano.
- Paraolio Posteriore dell'Albero Motore: A volte, durante il controllo del volano e dell'intera frizione, si può notare la perdita del paraolio posteriore dell'albero motore, un chiaro segnale dell'inizio dell'usura delle camicie principali.
Problematiche Legate al Sistema di Scarico
- Filtro Antiparticolato (DPF): Un problema frequente è il rapido intasamento del filtro antiparticolato, soprattutto con un uso costante dell'auto in condizioni urbane. Il software del motore limitava la combustione del filtro a 12,5 minuti, rendendo la rigenerazione spesso inefficace. Inoltre, le bruciature regolari possono causare la penetrazione di gasolio nell'olio. Una soluzione radicale è la rimozione e la disattivazione software del DPF e del sistema EGR, sebbene ciò abbia implicazioni ecologiche. È possibile anche ricorrere a servizi di lavaggio specializzati del filtro.
- Valvola EGR: A causa di carburante di scarsa qualità, la valvola EGR può intasarsi rapidamente.
Perdite d'Aria e Altri Problemi
- Tubo dell'Intercooler: Non è raro che il tubo dell'intercooler si rompa, formando una fessura attraverso la quale l'aria fuoriesce. Questo problema, spesso non rilevato dalla centralina, può portare a un arricchimento della miscela e a una leggera perdita di trazione, oltre a potenziali perdite d'olio. Si raccomanda un controllo regolare dell'integrità del tubo.
- Frizione di Scorrimento della Puleggia del Generatore: Durante la sostituzione della cinghia dell'attrezzo, è consigliabile acquistare una nuova frizione di scorrimento della puleggia del generatore, poiché una frizione guasta può consumare rapidamente la cinghia di trasmissione.
Consigli per la Manutenzione
- Olio Motore: Si raccomanda di utilizzare un fluido lubrificante con viscosità 0W-30 e di considerare l'aggiunta di additivi specifici per il filtro antiparticolato. L'olio nuovo dovrebbe essere cambiato ogni 10.000 km.
- Filtro Olio: Non bisogna risparmiare sul filtro dell'olio; è preferibile utilizzare un ricambio originale o un analogo di alta qualità.
- Filtro Carburante: Il filtro del carburante originale ha una durata di circa 30.000 km e deve essere sostituito con un pezzo originale.
- Rondelle degli Iniettori: Le rondelle refrattarie degli iniettori devono essere cambiate dopo 100.000 km.
Compatibilità e Ricambi
Il motore EE20 è stato montato su diversi modelli Subaru:
- Subaru Forester III (SH) dal 2008 al 2013
- Subaru Forester IV (SJ) dal 2012 al 2018
- Subaru Forester V (SK) dal 2018
- Subaru Impreza III (GE) dal 2009 al 2011
- Subaru Legacy V (BM) dal 2009 al 2014
- Subaru Outback IV (BR) dal 2009 al 2014
- Subaru Outback V (BS) dal 2014 al 2020
- Subaru XV I (GP) dal 2011 al 2017
Per la verifica della compatibilità dei ricambi, è fondamentale controllare il codice del ricambio e, se possibile, consultare la concessionaria fornendo il numero di telaio del veicolo. I ricambi usati, come l'albero motore EE20Z per Subaru Forester (SF_) 1997-2002 con 189.200 km (codice OE/OEM: EE20Z), sono disponibili sul mercato dell'usato e offrono un'alternativa sostenibile. Tuttavia, è sempre consigliabile verificare attentamente le condizioni e la necessità di eventuali interventi come la "bronzinatura" per gli alberi motore usati.
