70% rendimiento y eficiencia

Mientras llegan y se popularizan los autos capaces de moverse sin combustibles fósiles, muchos ingenieros trabajan para aumentar el rendimiento y mejorar la eficiencia de los actuales motores de combustión interna, de gasolina o diesel.

Revolutionary Technologies United (RTU), empresa dedicada a la investigación y desarrollo de motores de combustión interna, recientemente presentó el motor pseudo-adiabático, RTU eFone, que promete más potencia, más par, menos consumo, y casi 70% de eficiencia. Se trata de un motor Pseudo adiabático, es decir, que mejora el rendimiento y prestaciones del auto que lo monta y además consigue reducir su consumo.

Un motor adiabático es aquel que no emplea refrigeración y que disminuye el intercambio de calor con el medio exterior, aumentando la eficiencia en el consumo del combustible. Cuando un motor emplea refrigeración, disminuye la temperatura y, por lo tanto, su rendimiento. La idea es eliminar la refrigeración para trabajar con temperaturas más altas e incrementar así su rendimiento. Esto sigue el principio del ciclo de Carnot: cuando en un motor térmico las diferencias entre el foco frío y el foco caliente aumentan, a su vez se incrementa la cantidad de energía que se convierte en energía útil en lugar de convertirse en calor.

El problema de trabajar sin refrigeración es la debilitación de los materiales (especialmente el metal) a altas temperaturas. Otra ventaja de un motor adiabático es el ahorro en refrigeración.

La firma eslovaco-americana trabaja hasta ahora con dos motores, uno Volkswagen (Audi), un 2.5 de inyección directa y turbo de 5 cilindros, y el otro Subaru, un 1.6 turbo de 4 cilindros bóxer (cilindros opuestos en horizontal).

El Audi 2.5 turbo tiene en su versión menos potente, un Volkswagen Jetta, sin turbo, sólo 170 CV (125 kW) y 230 Nm de par (sin turbo), aunque con modificaciones y puede llegar a 340 CV (250 kW) y 450 Nm de par (con turbo). RTU asegura que consigue sacar 813 CV (598 kW) y 1.000 Nm de par. Pero lo más sorprendente es que además de mejorar el rendimiento y prestaciones, también consigue reducir su consumo. Ese motor tiene un consumo combinado (ciclo NEDC europeo) de 8,9 l/100 km en un Volkswagen Jetta, o de 9,0 l/100 km en un Audi TT RS. El motor pseudo-adiabático consume sólo 5,3 l/100 km según indica. Lo que significa que es 2,4 veces más potente que el original de Audi y que consume 41% menos de gasolina. Es muy impresionante.

Sobre el banco de pruebas, el motor antes de las modificaciones tiene un consumo de 6,9 l/100 km, a 1.850 rpm y 115 km/h de velocidad, y el motor modificado tiene un consumo de 5,3 l/100 km a idéntico régimen y velocidad. Esto significa que en igualdad técnica de condiciones consume 23% menos.

Con el motor Subaru 1.6 turbo han logrado sacar 550 CV. Es un motor desarrollado para la carrera de LeMans y presentado en la feria PMW Expo (Professional Motorsport World) de Colonia, en Alemania. El motor en cuestión consigue sacar más caballos y a la vez reducir el consumo haciéndolo lo más adiabático posible, o en otras palabras, desperdiciando menos energía en forma de calor. Hay que tener presente que el motor ideal sería aquel que fuera perfectamente adiabático, es decir, que el trabajo que realizara fuera sin que hubiera intercambios de calor entre el sistema y el exterior. Pero esto en un ciclo de combustión interna, no es posible, por la temperatura de la combustión y por la fricción de los componentes. De hecho se desperdicia tanto calor que hay que tener sistemas de refrigeración complejos que eviten su sobrecalentamiento. Ese exceso de calor es el que se disipa directamente por el radiador, a través del líquido refrigerante.

En este caso, Pseudo-adiabático, quiere decir, que se acerca más a lo ideal. Y para ello hubo que cambiarle pistones y aros, así como el colector de admisión y la unidad de control del motor (ECU). Re-mecanizar varias piezas y cambiar algún otro componente del motor (culata). Un motor turboalimentado puede modificarse para ser un motor pseudo-adiabático y para ello, no es necesario que se deseche por completo el motor y empiecen de cero. De algún modo se modifica la temperatura del aire de admisión y se enfría más antes de introducirlo en la cámara. Así se reduce la temperatura final en el ciclo, y si hay menos temperatura, se pierde menos energía. Claro, sí hay que sobre-enfriar el aire, por ejemplo, con una máquina de frío, eso implica consumo de energía, que tal vez no estén considerando en el funcionamiento exclusivo del motor en cuestión.

Representantes de RTU afirman que no es necesario el mismo sistema de refrigeración del motor actual, y tampoco el convertidor catalítico de los gases de escape. En sus pruebas se miden temperaturas de los gases de escape de unos 590ºC, mientras que en un motor convencional pueden llegar a los 1.200º. Esto supone que la eficiencia del motor puede ser de hasta 70%.

No olvidemos que para un motor de gasolina (Otto), esa eficiencia estaría en el orden de la eficiencia máxima teórica en condiciones ideales. Pero si el consumo se reduce 23%, y se parte de un motor con una eficiencia de 30%, se pasaría a una eficiencia de alrededor de 43% aproximadamente.

Ahora se espera que los fabricantes incorporen esta tecnología a propulsores de producción masiva. Lo importante es cambiar a motores no térmicos parea evitar contribuir con el calentamiento global. Los generadores eléctricos que se están montando ya en los autos que están a la venta tienen alrededor de 95% de eficiencia.

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