miércoles, 8 de diciembre de 2010

MOTORES FLEX
La tecnología flex-fuel, que permite a los vehículos funcionar indistintamente con nafta o alcohol, ha revolucionado la industria automotriz brasileña. Los autos bicombustibles, lanzados en el mercado brasileño a mediados de 2003, se convirtieron el año último en un fenómeno de ventas, a tal punto que en noviembre representaron el 70,9% del total de vehículos nuevos comercializados, y más de un millón de ellos circula por las calles. El litro de alcohol rinde menos que la nafta, pero en compensación es cerca de un 50 por ciento más barato, un argumento decisivo en estas épocas de petróleo por las nubes. "Los vehículos con motor flex deben seguir en alza y es razonable que dentro de poco tiempo lleguen a representar entre el 85 y el 90 por ciento del mercado", dijo a EFE el director de Relaciones Institucionales de la Asociación Nacional de Fabricantes de Vehículos Automotores (Anfavea), Ademar Cantero. El flex-fuel existe en Estados Unidos, Canadá, Japón y Suecia, donde un número reducido de automóviles puede funcionar con una mezcla de 85 por ciento de nafta y 15 por ciento de etanol (alcohol etílico), pero en Brasil esa tecnología se perfeccionó para que los motores funcionen con cualquier cantidad de uno u otro. El Proalcohol, un programa para la producción en gran escala del etanol a partir de la caña de azúcar, fue presentado por el gobierno brasileño en 1975 como alternativa ante la primera crisis mundial del petróleo. El etanol fue llamado entonces "combustible del futuro", pues además de ser más barato que la gasolina se extrae de una fuente renovable y no contamina como los combustibles fósiles. Caída y recuperación En los años 80, los vehículos impulsados exclusivamente por alcohol llegaron a representar el 90% de la producción y ventas de la industria nacional, pero problemas de abastecimiento prácticamente los hicieron desaparecer del mercado en la segunda mitad de la década del 90. "Ahora es diferente porque con el sistema flex el consumidor tiene la garantía de que si hay problemas con un combustible puede abastecerse con el otro", dijo Alfred Scwarc, consultor de la Unión de la Agroindustria de Caña de San Pablo (Unica). Scwarc considera que, a diferencia de lo ocurrido en los 90, esta vez el sector está preparado para atender la demanda de etanol. "Estamos en proceso de expansión, de inversiones en nuevas plantas y destilerías para aumentar la producción agrícola e industrial." Brasil, líder mundial en la producción y exportación de azúcar y alcohol combustible, obtendrá de la cosecha 2005-2006 unos 16.000 millones de litros de etanol, de los cuales cerca de 2500 millones serán exportados a Estados Unidos, India, Corea del Sur, Suecia y Japón, principalmente para uso industrial. Hasta 2010, el sector invertirá unos 5000 millones de dólares en la construcción de nuevas plantas, con lo cual la producción de etanol saltará a 28.000 millones de litros para esa fecha. Según Anfavea, el éxito de los vehículos bicombustibles (por sus ventajas económicas y ambientales) han interesado a la India, segundo productor mundial de caña de azúcar, así como a Tailandia y China, que quieren implantar la tecnología flex-fuel desarrollada en Brasil. Otros países, en su mayoría latinoamericanos, han buscado asesoría brasileña para producir etanol y poner en marcha programas de adición de alcohol a la gasolina como una forma de reducir la dependencia del petróleo. "En América del Sur hemos dado asesoría técnica a Colombia, que recientemente inauguró su primera destilería de alcohol combustible, así como a Bolivia, Perú y Paraguay", dijo Scwarc. América Central también se ha interesado en el asunto y una misión técnica de varios países estuvo hace meses en Brasil para aprender a producir alcohol a partir de la caña de azúcar.

SISTEMA VCM
El modelo Accord de Honda cuenta con el sistema de Gestión Variable de Cilindros (VCM), con el que optimiza el uso y consumo de combustible al permitir el funcionamiento automático de sólo tres, cuatro o seis cilindros de acuerdo a las condiciones de manejo, lo que reduce considerablemente las emisiones contaminantes.3 CilindrosCuando conduces a una velocidad crucero media, el sistema VCM® sólo trabaja con tres de los seis cilindros.
4 CilindrosSi aceleras con moderación, tu velocidad crucero es más rápida o subes colinas suaves, el sistema activa cuatro cilindros.
6 CilindrosAl momento de arrancar, acelerar o ir cuesta arriba, el sistema pone en acción la potencia de sus seis cilindros.

SISTEMA MULTIAIR
La tecnología MultiAir es un desarrollo del grupo de investigación FPT (Fiat PowerTrain) principalmente. El Alfa Romeo MiTo fue el primer modelo en incorporarlo.Se basa en la premisa de poder gestionar la cantidad de aire que se inyecta desde cada cilindro a la mezcla de gasolina para poder controlar el consumo, la potencia y poder ofrecer el par máximo tanto a bajas como altas revoluciones, siendo el máximo una recta que va desde las 1.750 hasta las 4.000 rpm aproximadamente.El nuevo motor MultiAir no dispone de árbol de levas ni variador de fase. En su defecto, se incorpora una leva no tan alargada y picuda sino más redonda para poder gestionar más fácilmente el bombeo de aire. Esto se realiza a través de una centralita electrónica y un sistema hidráulico que permite en todo momento gestionar la apertura y cierre de las válvulas de admisión en función de la carga del motor o lo que es lo mismo, el nivel que pisemos del acelerador.Es por ello que podemos encontrarnos con infinidad de situaciones y aperturas y cierres de válvulas dependiendo de la conducción. Así pues, cuando requiramos la máxima potencia, podremos hablar de una carga máxima del motor y rendimiento, con una apertura total de las válvulas.Si por el contrario requerimos un acelerón fuerte a bajas vueltas, el sistema abrirá a tope las válvulas, pero las cerrará completamente antes de su llenado, ahorrando de este modo combustible. Otra opción es que el motor se encuentre al ralentí, por lo que no necesitamos un llenado total y la apertura no será completa sino progresiva, al igual que el cierre.Además de un menor coste, a efectos prácticos para el usuario final, el consumo se ve reducido entre un 10% y un 25%, por lo que las emisiones de CO2 también. Incluso el de 170CV baja de los 150 g/km, por lo que el impuesto de matriculación se queda en el 4,75%. La potencia aumenta hasta un 10% y a bajo régimen, el par aumenta un 15%.

TOYOTA PRIUS
El Toyota Prius es un símbolo de tecnología y responsabilidad medioambiental. Equipado con la última generación tecnológica de motores híbridos (Hybrid Synergy Drive), utiliza un motor naftero y un motor eléctrico proporcionando una menor cantidad de emisiones de gases y logrando economía de combustible con la más alta performance de manejo. El sistema de transmisión automático CVT (Electrónico continuamente variable) permite un andar suave sin que el conductor sienta los cambios de marcha propios de una transmisión automática convencional. Esta tecnología no es una visión del futuro, sino una realidad ya aplicada. Actualmente se han vendido más de 300.000 Prius en todo el mundo. Toyota continúa desarrollando esta tecnología híbrida. Recordemos que ésta empresa fue pionera en la producción en serie de vehículos híbridos. Asimismo, el Toyota Prius recibió el premio al mejor vehículo del año 2004 en EE.UU. y al mejor vehículo del año 2005 en Europa, éste último otorgado por la EURO NCAP.
Funcionamiento del sistema Hybrid Synergy Drive
Aceleración Inicial
Durante la aceleración inicial y a bajas revoluciones, utiliza energía de la batería para mover el vehículo. Cuando el nivel de energía es bajo, utiliza el motor de combustible para dar potencia al generador y recargar la batería.
Condiciones Normales
Al conducir en condiciones normales, el motor de combustible es la principal fuente de energía, transmitiendo su potencia directamente a las ruedas, así como al generador, el cual produce electricidad, para que el motor eléctrico propulse también las mismas. El Hybrid Synergy Drive siempre mantiene la relación óptima entre la potencia de ambos motores.
Aceleración Total
Al adelantar o acelerar de golpe, se combinan las tres fuentes para proporcionar la máxima potencia: la batería de alto voltaje, el generador y el motor de combustible. El acelerador electrónico junto con el E-CVT proporcionan una aceleración suave y lineal.
Desaceleración
Al frenar, el motor eléctrico controla la distribución de potencia a las ruedas. Esto permite al motor actuar como un gran generador, recuperando energía y almacenándola en la batería de alto voltaje.
Detención
Cuando el vehículo esta inmóvil pero con el motor en marcha el motor de combustible se apaga para conservar combustible.
Conclusiones
Placer de manejo: el Prius proporciona una potencia eficaz con un rendimiento de aceleración excelente además de una conducción suave y controlada, gracias al motor 1.500 cm3 16V VVT-i. Consumo: su alta eficiencia aerodinámica sumada al sistema Hybrid Synergy Drive reduce el consumo de combustible drásticamente. El Prius recorre 800 km. con una carga de tanque, esto indica que consume casi un 40 por ciento menos que un motor a combustible convencional. Seguridad: cuenta con doble airbag “SRS” (Supplemental Restraint System) para conductor y acompañante. Los cinturones de seguridad tienen pretensionador y limitador de fuerza.

TOYOTA FCHV
Una celda de combustible, cuya estructura incluye electrodos y películas de polielectrolito insertadas entre separadores, produce electricidad a partir de una reacción química entre el hidrógeno (almacenado en el vehículo) y el oxígeno (presente en el aire). El único residuo resultante de este proceso es el agua. Si se combinan cientos de celdas, se obtiene una «pila» de celdas de combustible, denominada pila FC. Toyota comenzó a trabajar con los FCHV en 1992 con el desarrollo de sus propias celdas de combustible de hidrógeno y los depósitos de almacenamiento de hidrógeno en sus instalaciones. La empresa aplica su tecnología de conducción híbrida al desarrollo de los FCHV sustituyendo los motores de gasolina por celdas de combustible y sus pilas FC presentan el mejor rendimiento del sector. El primer vehículo con celdas de combustible del mundo, el Toyota FCHV, se lanzó al mercado en 2002 y obtuvo la certificación en 2005. La siguiente generación de vehículo híbrido con celdas de combustible, el FCHV-adv, que contaba con una pila FC de Toyota totalmente renovada y de alto rendimiento, obtuvo la certificación del Ministerio japonés de Territorio, Infraestructuras y Transporte el 3 de junio de 2008. La eficiencia en el consumo de combustible del Toyota FCHV-adv se ha incrementado en un 25 % gracias al uso de los depósitos de almacenamiento de hidrógeno a alta presión de 70 Mpa desarrollados por Toyota. Además, este modelo cuenta con una autonomía a velocidad constante de aproximadamente 830 km tras una única recarga, es decir, más del doble que su predecesor, el Toyota FCHV. Otra de las ventajas del TOYOTA FCHV-adv es que funciona incluso a -30 ºC, lo que mejora enormemente su rendimiento en climas fríos.



TECNOLOGIA TSI
El principio de funcionamiento es tan básico como lógico: siguiendo la filosofía ya empleada en los motores TDI, y en cualquier motor sobrealimentado en general, la idea consistía en ser capaz de extraer más potencia de cada ciclo motor. Por otro lado, y con las reducciones de las emisiones de CO2 en la lista de objetivos de todas las marcas, se tenía que reducir el consumo. De entrada, y si seguimos la cadena lógica, parece que la misión era complicada: menos consumo, menos combustible, menos energía liberada en la combustión… menos potencia. Pero Volkswagen tiró de ingenio para dar con la solución. Para empezar, un motor de pequeña cilindrada tendría un consumo necesariamente menor. ¿Y las prestaciones? Pues se tiraría de sobrealimentación para mejorarlas. Y en este punto es donde encontramos la principal diferencia de los TSI con cualquier otro motor sobrealimentado. Volkswagen analizó las ventajas e inconvenientes de la sobrealimentación de motores mediante los dos métodos tradicionales (compresor volumétrico y turbocompresor), y entendió que combinando los dos sistemas en un mismo motor, los harían funcionar en armonía para que en el sistema global sólo entraran en juego las ventajas de cada uno de ellos individualmente. Sin duda, evidente. Los turbocompresores apenas se utilizaban en motores de gasolina porque su funcionamiento óptimo requería unas altas revoluciones en el motor que los gasolina no justificaban. Complementarlos con un compresor volumétrico era una idea evidente. Pero nunca nadie lo había intentado antes en coches destinados a la venta al público.De esta forma, y partiendo de la base del motor FSI de inyección directa, se diseñó un nuevo bloque de fundición gris de alta resistencia para que el motor fuera capaz de aguantar las altas presiones a las que la sobrealimentación lo iba a someter. En este sentido, la relación de compresión lograda de 10:1 (sí, sí, dispone de intercooler, no os asustéis) es una cifra a tener muy en cuenta. Pensemos que el TSI cuenta, a ralentí, con una presión de admisión de 1,8 bar, y dispone de una presión de sobrealimentación máxima de 2,5 bar. Eso y otros tantos retoques, como una nueva válvula de inyección de alta presión (aumentada hasta 150 bar) de 6 orificios, que permite una mayor variabilidad en el flujo de combustible inyectado en cámara, dieron como resultado el primer motor TSI.Una centralita electrónica es la encargada de decidir cuando entra en acción el compresor y cuando el turbocompresor se vale por sí mismo para garantizar la presión de sobrealimentación necesaria para la demanda de potencia (por encima de 3.500 rpm, el turbo se vale por sí solo), gobernando una mariposa de regulación que reparte el aire de admisión entre un camino y otro. Pero de entrada, y conociendo los puntos débiles de cada uno de los sistemas, es evidente cómo funciona el motor: a bajas rpm, cuando el turbo no gira a suficientes vueltas como para hacer efectivo el trabajo del compresor asociado, el encargado de meter más aire en el motor es el compresor volumétrico. Cuando se alcanzan velocidades de giro tales que permiten que el turbocompresor trabaje en su punto óptimo, se desactiva el compresor volumétrico, que consume potencia del motor.Pero no sólo este innovador sistema de sobrealimentación es el responsable del nivel de estos motores. La otra pata de la ecuación es el sistema de inyección directa de gasolina, ya empleado en los motores FSI de la marca alemana. Con la inyección directa en la cámara de combustión, como ya pasara en su día con los motores diesel, se obtiene una gestión del combustible óptima, mejorándose tanto los consumos como el rendimiento de la combustión.El resultado es un motor de gasolina capaz de subir hasta las 7.000 vueltas en su versión de 1.4, y con una curva de par prácticamente plana que hace de la conducción una tarea mucho más sencilla para cualquier conductor. Así, sin necesidad de cambiar de marcha para que el motor suba de vueltas y proporcione par inmediato, los motores TSI tienen unas cifras de recuperación a marchas altas que son para quitarse el sombrero. Y no sólo eso, sino que los consumos son un 20% menores a los que tendría un motor atmosférico de potencia y par similar (claro, tenemos que irnos a los de más de 2 litros para igualar las prestaciones de los TSI). Y pese a la potencia, las altas presiones y los elevados regímenes de giro, los TSI prometen ser tan duraderos como cualquier motor con el sello Volkswagen.


TECNOLOGIA FSI
Las sigas FSI (Fuel Stratified Injection) hacen referencia a una tecnología empleada por algunos motores, que permite aumentar su potencia y reducir tanto su consumo como sus emisiones.¿A que se debe esto? pues a que además de inyectar el combustible directamente en la cámara de combustión, con las ventajas que ello conlleva, el sistema es capaz de funcionar proporcionando una mezcla estratificada.Esto significa que, en función de la potencia que se le requiera, el inyector puede alimentar al motor con una mezcla homogénea o bien estratificada.Cuando el motor funciona con mezcla homogénea, el combustible se concentra alrededor de la bujía, mientras que al trabajar con mezcla estratificada, el combustible se inyecta durante la carrera de compresión.Esto, unido a la forma especial de la cabeza del pistón, provoca una turbulencia especial conocida como “tumble” que favorece la mezcla y la posterior ignición.A diferencia de los sistemas de inyección en el colector (indirecta) que inyectan a presiones de 8 bares, los motores FSI pueden inyectar combustible a una presión de hasta 110 bares.FSI son las siglas de Fuel Stratified Injection (FSI)[1] (en castellano, "Inyección Estratificada de Combustible") y es una tecnología aplicada a motores alimentados por gasolina utilizados en automoción que aumenta su potencia y su par motor, y los hace un 15% más económicos, a la vez que reduce las emisiones contaminantes. Ha sido concebida por la marca alemana Bosch.En dichos motores, el combustible es inyectado directamente en las cámaras de combustión por unos inyectores situados en un lado del cilindro, los cuales reciben la gasolina gracias a una bomba de alta presión accionada por el árbol de levas y a un sistema common rail (conducto común). Estos dosifican el combustible con una presión que puede llegar hasta 110 bares.En esta situación, el aire aspirado en la etapa de admisión va forzosamente hacia las cámaras de combustión y la cabeza de cada pistón. En función de la posición de la válvula de mariposa de admisión de aire, el motor dispone de dos diferentes modos de funcionamiento, que son la clave definitiva para la versatilidad que proporciona el sistema FSI: la alimentación por mezcla homogénea o estratificada.Según la situación de carga del motor y la posición del acelerador, la electrónica del motor activa la modalidad más conveniente en un momento dado, sin que el conductor lo note ni tenga que intervenir.En un sistema convencional de inyección, el colector alimenta constantemente la mezcla a presión con 14,7 partes de aire por una de gasolina. El motor emplea esta mezcla homogénera cuando el conductor solicita mucha potencia.En condiciones de máxima carga o elevado régimen, el combustible es inyectado en sincronía con la fase de admisión, y las cámaras de combustión son llenadas de forma homogénea con la mezcla que hará explosión.Gracias a la gran precisión de la inyección, a la finísima pulverización del combustible y a la refrigeración interna cuando se difumina el combustible en la cámara de combustión, el motor FSI permite una compresión más elevada que los motores con inyección convencional en el colector, lo que proporciona mas efectividad termodinámica.Esto quiere decir que, alimentándolo homogéneamente, el motor consume menos combustible y le permite contar con más potenciaLas principales ventajas de un motor de FSI son el aumento de la eficiencia del combustible y de la potencia. Los niveles de emisión también puede ser controlados con mayor precisión con el sistema GDI. Los citados son los beneficios obtenidos por el control sobre cantidad de combustible y los tiempos de inyección, que varían de acuerdo a las condiciones de carga. Además, no hay pérdidas de la regulación en algunos motores FSI, en comparación con los sistemas tradicionales de inyección de combustible


DIESEL COMMON RAIL
Lo sistemas de inyección para motores diesel no habían sufrido grandes modificaciones al correr de los años.
Un cambio importante se produjo hace aproximadamente 40 años, con la incorporación de la bomba rotativa, la que por su diseño, permitía aumentar las rpm del motor y modificar la puesta a punto del momento de la inyección, según las vueltas del motor.
Los objetivos de acercar las prestaciones de los motores diesel a los nafteros (velocidad, aceleración con poco o ningún ruido) no se conseguían. Los pequeños logros tardaban en ser alcanzados. Se trabajaba sobre el diseño de las cámaras de combustión, las toberas de los inyectores, la presión de inyección (de entre 100 y 200 bares).
Allá por los ’80 se incorporó el turbocompresor para mejorar la potencia sin aumentar la cilindrada. Pero los sistemas de inyección de gasoil seguían siendo mecánicos-hifráulicos.
A mediados de la década de los ’90, se incorporó el EDC (Control Electrónico de Inyección).
Este sistema controlaba, por intermedio de una computadora, el momento y la cantidad de combustible a inyectar. Fue un importante adelanto, aunque en el fondo el funcionamiento seguía siendo el mismo, con su bomba inyectora y sus inyectores de apertura hidráulica.
Pero en el año 1997 se presenta montado en el Alfa Romeo 156 un motor diesel equipado con un sistema de inyección revolucionario que le aumentaba la potencia y el torque con disminución del consumo y, por supuesto, de los gases contaminantes. Alfa Romeo lo denominó JTD.
Si bien el desarrollo es de Fiat, le cedió la fabricación a Robert Bosch (empresa con más de 100 años fabricando equipos de inyección) quién comenzó a equipar motores para Mercedez Benz, BMW, Audi, Peugeot y Citroën (estos últimos denominan HDI, al sistema).
Consta de un tubo común (common-rail) a todos los inyectores, que acumula gasoil a presión. Estos inyectores abren a las órdenes electrónicas de un computadora (la cual recibe información de sensores electrónicos similares a los utilizados en los motores nafteros).
Este sistema de comando totalmente electrónico decide exactamente el momento y cantidad de gasoil a inyectar, según cada necesidad de marcha
Faltaría comentar que la presión enviada por una bomba comandada por el motor, al acumulador o tubo común, es de ¡1350 a 1400! bares o kg/cm2.
Esta altísima presión es la responsable de lograr una pulverización tan fina que, al mejorar la combustión, aumenta su rendimiento, consiguiendo aumentar el torque y la potencia con reducción del consumo.
Seguramente, en poco tiempo, este sistema será incorporado a todos los motores diesel de automóviles y hasta de camiones.