Motores: algunos conceptos

Motores nafteros y gasoleros actuales. Requerimientos del futuro. "Downsizing" sí o no. Motores nafteros y Diesel con baja relación de compresión (14 a 1) Sky. Los catalizadores y el post-tratamiento del escape. Los motores con tecnología híbrida.

Se considera que el futuro del motor de combustión interna alternativo, es todavía de proyección en el tiempo, y los aspectos a tener en cuenta respecto al diseño evolucionado, podrían resumirse de acuerdo a lo siguiente:

- Aumento de la potencia y el par motor importantes en motores pequeños.
- Economía de combustibles (consumo específico) líquidos y gaseosos.
- Reducción de la contaminación atmosférica (emisiones cero).
- Utilización de nuevos combustibles (no convencionales).
- Combinación de motores térmicos y eléctricos (tecnología híbrida).

La técnica del "Downsizing"

Existen empresas que actualmente desarrollan motores con la técnica del "downsizing", y otras que por el contrario no están de acuerdo en hacerlo, como es el caso de la japonesa Mazda. La misma presentó hace un tiempo, una nueva generación de motores denominados Sky, y piensan que el denominado "downsizing" no es el mejor camino técnico.

En lo referente a los motores gasoleros Euro 6, hay un costo de producción o de fabricación menor que en los motores Euro 5. Al respecto se ha experimentado sobre la "relación de compresión" especialmente (iguales en motores nafteros y gasoleros), es decir de 14 a 1.



Esto es, en apariencia alta para un motor de ciclo Otto, y baja en consecuencia en un motor Diesel. Para los investigadores, era cuestión de resolver una serie de inconvenientes, que hasta el momento habían impedido este tipo de intervención.

Para los motores de nafta/gasolina, el problema fue la "detonación" (fenómeno anormal de combustión violenta) que dañaba los pistones. Para los motores gasoleros, el problema era el encendido de la mezcla con baja "relación de compresión", ya que no estaba asegurada la "puesta en marcha" con bajas temperaturas, ni la "marcha regular" en caliente (regularidad de funcionamiento). Aquí lo importante es pensar que el motor Diesel SKY, cumple con las normas Euro 6, sin tener que recurrir a un catalizador anti-NOX.

Es probable que en los modelos grandes, con caja de velocidades automática, no resultara tan beneficioso (mayor contaminación debido a la baja relación de compresión). Las investigaciones de Mazda arrojaron que, se obtuvieron buenos resultados reproyectando el "convertidor de par", de la caja automática clásica. Para lograr propulsores de baja cilindrada de 2.0 litros (nafta), de acuerdo a los objetivos buscados, la firma japonesa tuvo que superar dos problemas considerables.

1- El enfriamiento de los pistones.
2- El fenómeno de la "detonación".



El diseño del pistón para alta compresión, posee una mayor superficie respecto al volumen de la cámara de combustión, por lo tanto disipa más el calor. Para evitar la "detonación", se ha rediseñado el sistema de escape. El nuevo escape con conductos con disposición 4-2-1 permite, evacuar completamente los gases combustionados, y efectuar un mayor llenado de los cilindros con aire fresco de admisión.
Sin duda en los motores de nafta/gasolina, es conveniente una "relación de compresión" alta, pero fue necesario encontrar la solución a los dos problemas mencionados anteriormente.

Además del rediseño del escape, en el motor Mazda SKY 2.0 con inyección directa de nafta y cámara de combustión compacta, que aumenta el rendimiento disipando menos el calor, el nuevo escape y la "puesta en fase" de la distribución, evacúan mejor a los gases ya combustionados.

Respecto al motor Diesel SKY. de 22 litros, al reducirle la presión de compresión, disminuye la temperatura y la presión máxima, además se dispone de tiempo para realizar la mezcla aire/gasoil de manera homogénea, antes de que se efectúe el encendido espontáneo.



Este motor tiene la capacidad, de reducir la producción de hollín y de NOx, de modo tal que este SKY-D es Euro 6, sin necesidad de montar un posterior, delicado y costoso catalizador anti-NOx. Las partículas carbonosas, se generan cuando en la cámara de combustión existen zonas con poco oxígeno, en tanto que los NOx. se forman si las temperaturas son localmente elevados.

En conclusión el filtro anti partículas FAP está siempre en el motor SKY-D, coo decisión de la casa japonesa, lo mismo que el clásico catalizador oxidante que controla los NOx.