Più potenza, meno consumo
La cilindrata del motore a sei cilindri contrapposti dei nuovi modelli Carrera è stata ampliata da 3,4 a 3,6 litri. La corsa è stata a tal fine allungata da 78 a 82,8 millimetri con la conseguenza di dover realizzare un nuovo albero motore, nuove bielle e nuovi pistoni. La maggiore sollecitazione del propulsore viene compensata dai supporti di banco realizzati in leghe di alta qualità, solitamente appannaggio dei motori da competizione, dall’alimentazione sofisticata dell’olio lubrificante nonché dal ridimensionamento del diametro degli stessi supporti. A seguito delle esperienze positive raccolte con il motore 3,4 litri, sono stati trapiantati in questo motore il basamento, il supporto separato dell’albero motore e le canne dei cilindri in lokasil.
I sei cilindri di questo motore erogano 235 kW (320 CV) a 6.800 giri/min. La coppia massima, maggiorata di 20 newtonmetri, è di 370 Nm, disponibili all’albero motore già a partire da 4.250 giri al minuto. Malgrado l’innalzamento della potenza e la curva di coppia più robusta, secondo la norma Ue il consumo si riduce del sei percento a 11,1 litri circa.
Il solo innalzamento della cilindrata del motore non avrebbe tuttavia soddisfatto le richieste degli ingegneri Porsche nei confronti del nuovo propulsore, che doveva erogare più potenza, dare maggiore comfort dinamico, ridurre i consumi e rispettare le normative di legge in vigore. Solo in abbinamento al VarioCam Plus, che lavora con successo già nel motore della 911 Turbo e della 911 GT2, è possibile raggiungere gli obiettivi del progetto in parte contrastanti.

Due motori in uno
Il VarioCam Plus, presentato da Porsche per la prima volta nella primavera del 2000 per la 911 Turbo, è stato adattato alle caratteristiche particolari del motore aspirato, considerando soprattutto le esigenze maggiori al regime di rotazione nominale nonché di profilatura delle camme. Il sistema di regolazione dell’alzata valvole "VarioCam” è composto, sul lato aspirazione, da punterie a bicchiere azionate da una valvola elettroidraulica 3/2 vie. Sull'albero lato aspirazione sono montate camme a profili diversi, la cui commutazione è gestita dalle rispettive curve di alzata valvole. Le punterie sono composte da due bicchierini coassiali che possono essere bloccati con l'aiuto di un apposito perno. Il bicchierino interno è a contatto con la camma minore che ha un’alzata valvola massima di 3,6 millimetri, mentre quello esterno con la camma maggiore ha un’alzata massima della valvola di 11 millimetri. Nel flusso di potenza del bicchierino è sempre integrato un elemento idraulico per la compensazione del gioco valvola. A differenza della soluzione applicata per la 911 GT2 e la 911 Turbo lo sfasamento della distribuzione lato aspirazione è variabile (40° regolazione albero motore) con l’intervento di un cosiddetto regolatore a palette, che collega l’albero a camme con la ruota dentata che lo aziona. La pressione dell’olio può cambiare anche di 40 gradi la posizione delle palette rispetto alla ruota dentata. Dato che il VarioCam è disposto direttamente sull’albero a camme del lato aspirazione viene meno la nota trasmissione a catena tra albero motore e albero di distribuzione. Sul nuovo motore 3,6 litri gli alberi di distribuzione aspirazione e scarico sono comandati direttamente dall’albero intermedio.

VarioCam Plus porta vantaggi per tutti gli intervalli di carico del motore
Al minimo il motore è ottimizzato attraverso l’attivazione della camme più piccola e registrando la fasatura per un ridotto incrocio delle valvole. La breve corsa delle valvole riduce la potenza dissipata per attrito, aumenta sensibilmente la carica attraverso tempi di apertura accorciati al massimo e riduce gli scarichi di carburazioni precedenti nella camera di scoppio. Il risultato porta a riduzioni dei consumi e delle emissioni fino al dieci percento accompagnati da un minimo molto più regolare.
A carico parziale il motore continua a funzionare con una corsa corta delle valvole, mentre l'albero della distribuzione viene spostato in modo da realizzare una grande superficie di ricoprimento; ciò equivale ad un tempo lungo per il risucchio dei gas di scarico dalla marmitta. A questo modo si evita il depotenziamento, frequente in questo tipo di funzionamento, mentre si riducono i consumi.
Sotto carico totale si ottengono coppie e potenze elevate, da un canto attraverso un ricambio della carica con basse perdite e dall'altro attraverso un profilo perfetto delle camme con un'alzata massima di undici millimetri, accompagnata da adeguati tempi di apertura e chiusura delle valvole. Questa configurazione è realizzabile commutando dalla corsa corta a quella lunga.
VarioCam Plus è tuttavia utile già prima di iniziare un viaggio. Infatti, l'avviamento a freddo del motore viene sensibilmente migliorato; durante la fase di riscaldamento del motore è possibile ridurre le emissioni attraverso un'adeguata registrazione del VarioCam Plus.
Ambo i sistemi del VarioCam Plus (regolazione della distribuzione e commutazione dell'alzata valvola) sono gestiti dalla motronic ME 7.8. La centralina elettronica è progettata specificatamente per questo impiego con elevata performance di calcolo. La richiesta di coppia e potenza viene confrontata con le mappature memorizzate. Entro pochi millisecondi viene presa la decisione, se far reagire il VarioCam Plus. In caso affermativo, il ciclo è estremamente silenzioso nonostante gli imponenti cambiamenti al concetto motore. Di tutto questo non si sente nulla nel cockpit.

Di serie con controllo delle emissioni
La motronic ha una funzione centrale per il controllo dei gas di scarico, avvalendosi del sistema On Board Diagnosis (OBD) di serie. Se l'OBD dovesse registrare una disfunzione con effetti sui gas di scarico, avviene immediatamente la segnalazione alla motronic. La centralina memorizza il guasto e fa subito scattare un allarme ottico nella plancia. In officina si possono leggere le segnalazioni con l’apposito strumento per definire precisamente la fonte della disfunzione.
Tutti i nuovi modelli Carrera lavorano con quattro sonde Lambda nella marmitta, ossia con una sonda di regolazione e una di diagnosi per ogni bancata cilindri. La moderna tecnologia catalitica su base di un blocco metallico, accostata alla già nota immissione di aria secondaria, permette a queste macchine di rispettare senza alcun problema tutte le normative in vigore nel mondo in materia di emissioni. Ciò vale tra l’altro per i limiti Euro 3, valevoli a partire dal 1° gennaio 2001, e la severissima norma LEV.

Per la prima volta senza ritorno del carburante
Un compito assolutamente nuovo per la motronic è la gestione del sistema di alimentazione carburante senza ritorno, sviluppato dagli ingegneri Porsche, con effetti positivi sulle emissioni di idrocarburi a seguito del carburante riscaldato. Finora una pompa mandava il carburante agli iniettori attraverso un apposito tubo con filtro. La benzina in esubero, riscaldata dal calore dissipato dal motore, ritornava attraverso il tubo di ritorno al serbatoio. Nei nuovi modelli Carrera manca questo tubo. Il sistema "Returnless Fuel", che non richiede assistenza e manutenzione, comprende nel serbatoio, oltre alla pompa, anche un filtro e un pressostato; la motronic calcola il fabbisogno istantaneo di benzina del motore. Il carburante eccessivo alimentato dalla pompa della benzina non entra più nel circuito. Grazie alla presenza di una valvola di sovrapressione questa porzione rimane nel serbatoio meno caldo.

Per la prima volta senza ritorno del carburante
Un compito assolutamente nuovo per la motronic è la gestione del sistema di alimentazione carburante senza ritorno, sviluppato dagli ingegneri Porsche, con effetti positivi sulle emissioni di idrocarburi a seguito del carburante riscaldato. Finora una pompa mandava il carburante agli iniettori attraverso un apposito tubo con filtro. La benzina in esubero, riscaldata dal calore dissipato dal motore, ritornava attraverso il tubo di ritorno al serbatoio. Nei nuovi modelli Carrera manca questo tubo. Il sistema "Returnless Fuel", che non richiede assistenza e manutenzione, comprende nel serbatoio, oltre alla pompa, anche un filtro e un pressostato; la motronic calcola il fabbisogno istantaneo di benzina del motore. Il carburante eccessivo alimentato dalla pompa della benzina non entra più nel circuito. Grazie alla presenza di una valvola di sovrapressione questa porzione rimane nel serbatoio meno caldo.

Sonorità grintosa ed accattivante
Subito a valle dei catalizzatori, laddove i gas di scarico giungono alle marmitte terminali, gli ingegneri Porsche responsabili della sonorità del propulsore hanno voluto verificare attentamente la miscela dei gas caldi. Modificando intelligentemente il flusso che attraversa le marmitte sono riusciti a dare una sonorità nuova al motore, soprattutto ai regimi bassi e medi. Gli ingegneri usano naturalmente una terminologia diversa quando descrivono questo intervento: dicono di aver creato un robusto sound dipendente dal carico. L’intervento dei progettisti ha anche accorciato ed ottimizzato il flusso dei gas di scarico che attraversano la marmitta finale a tre camere, con la conseguenza che al minimo i nuovi modelli Carrera hanno una sonorità decisamente robusta, mentre al momento dell’accelerazione si aggiunge un tocco di grinta. Il sound training ha avuto un altro effetto concomitante: a seguito del flusso modificato la contropressione allo scarico è scesa di 40 millibar con effetti positivi per la potenza del motore.