El Diesel en el presente

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Serie reciente de motores Diesel de 6 cilindros en línea turbosobrealimentados, en el corte parcial se observa el intercambiador de calor, al lado de la tapa de cilindros individual, y que forma parte del sistema EGR, para tener una temperatura de aire bastante baja. Scania.

En la actualidad, las terminales automotrices y los fabricantes de motores, buscan brindar propulsores modernos, pequeños, económicos y limpios. En esta nota, presentamos los avances de motores gasoleros Scania, los pequeños “downsizing”, y los potentes motores Diesel que equipan a los automóviles de carrera Audi LMP. Respecto por ejemplo, a la nueva generación de motores Scania de 6 cilindros en línea, el avance consiste en que ya no utiliza, el sistema de post-tratamiento de los gases de escape, como el SRC (Selective Catalytic Reduction), es decir, Reducción Catalítica Selectiva, que todavía usan los motores de 8 cilindros de la firma sueca, aplicando el sistema EGR de Recirculación de Gases de Escape. Los nuevos motores, están en condiciones de cumplir con las exigentes normas en vigencia Euro 5 de anticontaminación.

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Este motor está perfeccionándose técnicamente, para alcanzar las futuras normas Euro 6–no definidas todavía en la actualidad– pero por el momento aproximándose a las normas EEV. (Enhanced Environmentally Friendly Vehicles), un escalón antes de las Euro 6. El resultado obtenido, es particularmente interesante, no tanto bajo el punto d vista ecológico, sino sobre todo, porque estos beneficios se logran sin ningún aumento del consumo de gasoil. No solamente, se tiene en cuenta la falta del sistema de post-tratamiento de los gases, que disminuyen el peso debido a la ausencia del depósito de aditivos, y la complejidad del sistema de escape que no cuenta con los convertidores catalíticos, que necesitan de una inyección de Urea para la reducción del N0x. Este resultado óptimo, se debe a la estrecha colaboración –en investigación y desarrollo entre las empresas Scania y Cummins. El sistema de inyección de alta presión de Scania, denominado XPI, el sistema de Recirculación de Gases de Escape de Scania (EGR), junto con la turbosobrealimentación de Geometría Variable (TGV), todo gestionado y coordinado con precisión por la central de control electrónica Scania, posibilitan mayor potencia y par motor, y bajas emisiones. La estructura lógica, en la que se basa la construcción de esta familia de motores, es el resultado de una tarea emprendida desde hace algunos años, con resultados excelentes, y es la combustión Modular Scania. Cada motor es proyectado, para obtener los mismos beneficios; desde las válvulas con botador a rodillo para reducir al máximo el desgaste con el tiempo, hasta los pistones con el mismo diseño, pero que cambia el material de acuerdo al uso y a la potencia especifica del motor. Estos pistones son construidos en aluminio, con una corona o cabeza en acero (cabeza de acero y pollera de aluminio), es decir, robustez y poco peso. El lanzamiento de estos 6 cilindros en línea, está creando expectativas en tormo al lanzamiento de los próximos 8 cilindros, que deberían superar los 700CV de potencia efectiva, respetando por supuesto las normas Euro 5 anticontaminación en vigencia. Respecto al desarrollo de la combustión Modular Scania (CMS), la misma se experimentó en un motor prototipo monocilíndrico, sobre el cual se perfeccionaron todas las dimensiones básicas o fundamentales; diámetro, carrera, diseño de la cabeza del pistón, medidas de las válvulas, botadores, y todo lo que interviene en el funcionamiento de un motor térmico. En toda esta tarea, la experiencia recogida en este monocilíndrico, es aplicada sobre los motores construidos en serie, con una lógica “modular” partiendo del modelo prototipo desarrollado.

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De esta manera, no solo se concentran los esfuerzos de investigación y desarrollo, sino que además se perfeccionan todos los procesos de producción o de fabricación, el tema de la formación o capacitación del personal, la gestión respecto a las autopartes (repuestos y garantía), y como consecuencia la asistencia técnica de posventa o servicio. Se logra de esta manera, un nivel de bajas emisiones, pero también con bajos costos operativos. Pero con el concepto “modular” (por cada uno de los cilindros), no solo mejora el aspecto económico de los costos, sino que además tiene beneficios técnicos bien precisos. La fabricación de cilindros simples (uno por uno), permite producir tanto conductos o múltiples de admisión y de escape, que serían influenciados más por la pérdida térmica que por la eficiencia del conducto mismo. El cilindro simple (independiente) de Scania, puede concentrar las condiciones para lograr la mejor relación; prestaciones/bajas emisiones, sin importar la influencia de los otros cilindros en la misma tapa de cilindros. Por otra parte, el mantenimiento es menos costoso, porque es más rápido, simple y eficaz, trabajar sobre un solo cilindro. Como lo mencionáramos anteriormente, con la misma lógica modular, todos los componentes básicos reciben los mismos beneficios. Siguiendo con los motores de ciclo Diesel de hoy en día, sabemos que las terminales están fabricando motores denominados “downsizing”, pequeños y de baja cilindrada -tanto nafteros como gasoleros para alcanzar medianas y altas potencias con bajas cilindradas, con la ayuda de la sobrealimentación. En algunos casos, se recurre a la inyección directa, al uso del turbo o del compresor volumétrico, y en ciertas circunstancias; a la admisión, y a la distribución variable (motores de ciclo Otto para estas dos últimas soluciones mecánicas). Otra variante de un motor Diesel actual, es el que equipa al Audi R15 TDI, que participa en el campeonato de Eudurance de la clase LMP1 (Le Mans Prototipo 1). Se trata de un propulsor turbo de ciclo Diesel, de 10 cilindros en V a 90 grados, con doble árbol de levas a la cabeza por cada banco de cilindros (DOHC), con 4 válvulas por cilindro, inyección directa de gasoil TDI, doble turbo sobrealimentador Garrett (presión absoluta de sobrealimentación de 2,75 bares), y doble filtro antipartículas (FAP). La cilindrada total, es de 5.500 cm3, la potencia máxima es de 600 CV y el máximo par motor de 1.050 Nm, la gestión del motor es Bosch MS14, y la lubricación a presión es por cárter seco.

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