Motores y soluciones mecánicas

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Por Nuvolari Enzo

En la actualidad, un creciente número de constructores automotrices y de motores de combustión interna, se inclina por la desactivación o desconexión de los cilindros, ya que la misma permite la reducción del consumo de combustible, en los motores de gran cilindrada. 

Es decir que este recurso mecánico, sirve en realidad para ajustar la cilindrada de un propulsor, a la necesidad de un valor de potencia instantáneo. Es así que cuando la demanda de potencia es baja, algunos cilindros son desactivados, con el fin de reducir el consumo. En efecto, con cargas reducidas, el rendimiento de un motor naftero clásico, se ve afectado por la necesidad de modular la cantidad de aire de admisión. 

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El estrangulamiento que genera el cierre parcial de la mariposa de aceleración, provoca lo que es denominado “pérdidas por bombeo”. Con el sistema de desactivación de los cilindros, la cantidad de aire aspirada por el motor es reducida, sin que sea necesario actuar sobre la mariposa, que permanece abierta beneficiando el rendimiento, lo que posibilita disminuir el consumo. Es lógico pensar, que cuanto menor sea la demanda de potencia, más bajo es el régimen de velocidad, y menor es el consumo, con relación o comparando con un motor clásico. Audi, por ejemplo, declara una reducción del consumo del 12 por ciento, a 80 km/h. de velocidad, para su modelo S8 con un motor V8 de 4,0 litros biturbo con inyección directa, y 520 CV. de potencia, 66 mkg. de par motor, pudiendo con este sistema, desactivar 4 de sus 8 cilindros, cuando hay cargas reducidas para el motor. 

Funciona perfectamente en motores de 4,6 y 8 cilindros, y se apoya en un sistema de “distribución variable”, que posibilita el no funcionamiento de la totalidad de las válvulas de algunos cilindros de un motor, generalmente la mitad. Esta situación se dá. pasando antes por una fase intermedia, concerniente generalmente a un cuarto (la cuarta parte) de los cilindros, cuando la cantidad o el número de los mismos lo permite. Es decir, por ejemplo, en un motor de 8 cilindros en V, que primero se desconecta la cuarta parte -dos cilindros- que es la primera etapa, y después se desconectan o desactivas los otros dos. (4 en total, la mitad). 

Cuando la demanda de potencia es pobre, las válvulas de los cilindros de referencia, son cerradas cuando los pistones están en el Punto Muerto Inferior (PMI), de modo tal, que la inyección de nafta/gasolina es interrumpida o cortada. El sistema de desactivación o desconexión de cilindros, no tiene más que ventajas. 

De ninguna manera, se dá el funcionamiento de un motor que actúa sobre una parte de sus cilindros solamente, provocando fenómenos acústicos y vibratorios que pueden ser perturbadores, al punto de tener que ser compensados, por sistemas activos, muy complejos y costosos. Resumiendo, la desactivación de los cilindros, se concreta a través de un Sistema muy interesante, para los autos deportivos, debido a que permite conservar una cantidad de cilindros y una cilindrada importante, todo controlado con la mecánica mencionada, y por la reducción del nivel de consumo de combustible.

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Por otra parte, las características del desarrollo de los motores térmicos de hoy, son sin duda de búsqueda de optimización en todo sentido.

Al respecto, queremos destacar la aplicación de lo siguiente:

• La preparación del motor (de ciclo Otto o Diesel), para uso con tecnología Híbrida, con las modificaciones necesarias para funcionar en estas condiciones, es decir con todos los componentes diseñados para actuar correctamente en combinación con uno o varios motores eléctricos. Si duda, mejorar la eficiencia de cualquier motor de combustión interna, sobre todo cuando existen recorridos con aceleraciones y frenadas frecuentes, no es fácil. Los híbridos del futuro, usarán los motores eléctricos ya muy en desarrollo, con respecto al motor térmico, y las baterías de Ion-litio aumentan las prestaciones, y el potencial del sistema. 

• El conocido “downsizing”, cada vez más difundido y utilizado por los constructores, al aplicar la reducción de la cilindrada, y la disminución de las dimensiones del propulsor.

• Mejoras considerables, en las condiciones de alimentación y de encendido, con la inyección directa de nafta/gasolina de alta presión, en los motores de ciclo Otto, (múltiple de varios chorros en un mismo ciclo o carrera), y con sistemas de encendido electrónico integrado de avanzada. 

• La sobrealimentación, ya sea por turbo o por compresor volumétrico, con control electrónico y sistema TGV. (Turbo de Geometría Variable). 

• Estudiados sistemas de admisión y escape, conductos y sistemas de escape controlados con flaps o mariposas activas, para alcanzar combustiones completas y aprovechar al máximo la energía del combustible. 

• Evolucionados sistemas de admisión y distribución variable (Geometría de variación de la alzada y la puesta en fase de las válvulas).

• Desarrollo del uso del sistema “Stop & Start” (parada y arranque) que tienen como finalidad la economía del consumo y la reducción de las emisiones contaminantes.

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