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Motores de compresión Variable

By 4 julio, 2018 No Comments

Motores de compresión Variable

La tecnología de la compresión variable en los motores de combustión interna alternativa ha sido una utopía hasta la entrada en el siglo XXI. Hasta el momento el índice de compresión, ratio entre el volumen total de la cámara de combustión y el volumen existente cuando el pistón está en el punto muerto superior, era un valor fijo. Este índice definía el rendimiento térmico de un motor, que aumenta cuanto mayor es la compresión. Los motores gasolina suelen tener una relación de compresión entre 10:1, mientras que el diésel es de 17:1

No obstante, una alta relación de compresión no está exenta de problemas, el incremento provoca la autodetonación prematura de la mezcla de combustible y aire, la necesidad de altos octanajes en motores de gasolina o un mayor nivel de vibraciones. Un motor de alta relación de compresión puede ser más eficiente, pero nunca será demasiado potente. Un motor turboalimentado de alta potencia específica requerirá una baja relación de compresión… pero no será especialmente eficiente.

La peculiaridad principal de un motor de compresión variables es la de disponer, a voluntad del conductor, de dos motores en uno. Cuando el usuario no precisa de una gran potencia, el motor aumenta la relación de compresión, esto da como resultado un motor eficiente reduciendo considerablemente el consumo del mismo. En el caso contrario cuando se necesitase una potencia extra el motor variaría de nuevo esa relación.

En la práctica esto se traduce en consumos increíbles circulando a velocidades constantes, por ejemplo, en autopistas dejando una importante reserva de potencia disponible para adelantamientos o una conducción más deportiva.

Orígenes

Este concepto ha sido uno de los “Santos Griales” de la ingeniería mecánica, y es un objetivo que muchos ingenieros llevan años persiguiendo. La marca Sueca Saab fue la primera empresa en lograrlo.

En el Salón de Ginebra del año 2000, Saab presentó el SVC (Saab Variable Compression Concept). Este motor tenía una configuración de cinco cilindros en línea con una cilindrada de solamente 1.598 centímetros cúbicos. No había ningún componente extraño en aquél motor: pistones, cigüeñal, válvulas… todos sus componentes eran convencionales. A excepción de su culata con cilindros integrados, denominada “Monohead” según la comunicación de Saab en la época.

Mediante una articulación entre bloque y culata, el SVC podía variar su relación de compresión de forma rápida y sencilla.
La parte inferior del motor está compuesta por el bloque, los pistones y el cigüeñal. La culata “Monohead” estaba articulada. Tenía una gran bisagra mecánica de actuación hidráulica, que variaba el ángulo entre la culata y el bloque motor: pasaban de estar

Motores del mercado

Infiniti ha recurrido a un sistema diferente de Saab. El pistón transfiere su movimiento al cigüeñal gracias a un rectángulo o, mejor dicho, un rombo, cuyo movimiento define la posición del pistón, y por lo tanto la relación de compresión en cada momento.
La posición de ese rombo, o Multi-Link, que es el nombre técnico escogido para este componente, la supervisa un brazo actuador, un eje de control, y lo que Infiniti ha denominado como el Harmonic Drive.
Evidentemente, esos movimientos del Harmonic Drive transmitidos hasta el Multi-Link, y a su vez al ajuste de las posiciones del pistón, están supervisados por la electrónica, que se encarga de determinar la relación de compresión idónea en cada momento.

La complejidad del motor de Infiniti es evidente, pero el resultado, de cumplirse las expectativas, merecerá la pena. Su aplicación llegará en un motor de cuatro cilindros, que gozará de bastante potencia, aunque definitivamente no será el más potente de su cilindrada. La clave, y el aspecto en el que más insiste Infiniti, es que sí se situará como uno de los mejores, probablemente el mejor, en su relación entre potencia y consumo. Esa es la clave de este motor, y la razón por la cual la compresión variable tiene sentido.