jueves, 5 de octubre de 2017

Fabricantes de motores downsizing

En esta entrada, echaremos un vistazo a los principales fabricantes que utilizan la técnica downsizing en alguno de sus motores. A través de, por ejemplo, este artículo que enlazo, estos motores son ya conocidos por los lectores del blog, así que ahora nos centraremos en nombrar las diferencias entre los últimos modelos.

Durante los últimos años han ido sumándose, prácticamente todas las marcas, al empleo de la "reducción de tamaño". Si bien este proceso se enfoca en motorizaciones de gasolina, también se ha aplicado en los diésel, surgiendo las denominadas arquitecturas modulares; bajo una misma base y compartiendo un gran número de elementos, se construyen propulsores de gasolina y diésel reducidos y de características similares, dejando a un lado parte de los problemas de costes y fiabilidad que sufrían los fabricantes.


BMW-MINI



Tanto si se trata de una versión de gasolina o diésel, el Grupo BMW cuenta con una familia de motores downsizing que engloba ambos tipos, denominada EfficientDynamics. Concebida esta estrategia de construcción modular, todos los motores, excepto los diésel de seis cilindros, comparten hasta un 60 % de las piezas.

El término TwinPower Turbo, por su parte, se refiere a la tecnología que reúnen los motores de la firma alemana para cumplir los requisitos propios de dicha categoría; esta combina los últimos sistemas de inyección con la sobrealimentación (inyección directa de alta presión y turbocompresor de doble entrada en los de gasolina, e inyección Common-Rail de hasta 2.000 bares de presión y turbocompresor de geometría variable en los diésel), doble distribución variable VANOS y, prácticamente en todas las versiones, sistema de alzado variable de válvulas Valvetronic.

Debido a las innovaciones técnicas que adopta la marca, se encuentran opciones de gasolina o diésel de tres cilindros con varias potencias, partiendo desde los 55 kW del 1.2 cm³ de gasolina del MINI One, hasta los 170 kW que proporciona el propulsor híbrido del modelo i8 de BMW, que combina un motor de gasolina de 1.500 cm³ con otro eléctrico para desarrollar 266 kW totales. El bloque de cilindros siempre es de aluminio y de tipo closed-deck, mientras que el montaje de un árbol de equilibrado se emplea para reducir las vibraciones.


Grupo PSA

Dispone de motores downsizing de tres cilindros, llamados PureTech. Gracias a su diseño modular, existen dos versiones, una atmosférica y otra turboalimentada, tomando esta última un 40 % de los componentes de la primera. El propulsor sobrealimentado equipa inyección directa de alta presión a 200 bares y ajuste variable de los árboles de levas de admisión y escape. El turbocompresor de baja inercia es capaz de girar a 240.000 rpm, proporcionando un 95 % del par desde 1.500 hasta 3.500 rpm.



Todas las motorizaciones PureTech son de 1,2 litros, con potencias de 50 y 60 kW las que no llevan turbocompresor, y de 81 y 96 kW las sobrealimentadas. Una de las innovaciones mecánicas a destacar es el revestimiento especial que reciben los pistones, segmentos y taqués, conocido como DLC (Diamond Like Carbon). El cigüeñal está desplazado 7,5 mm respecto al eje vertical de los cilindros, en busca de conseguir el desgaste más uniforme posible de las camisas, y la correa de distribución está bañada en aceite; estas soluciones permiten ahorrar un 30 % en fricciones, comparado con los motores convencionales. Por otro lado, la gestión de la bomba de aceite es electrónica para la regulación del caudal y el sistema de refrigeración es de doble circuito (uno para la culata y otro para el bloque). Los colectores de escape están sobredimensionados e integrados en el motor, con tal de facilitar el alcance rápido de la temperatura de funcionamiento.

Opel

Los motores ECOTEC Turbo de Opel también son de arquitectura modular, siendo el más pequeño un 1,0 litros de tres cilindros y 77 kW, y el de mayor potencia un 1,6 litros de cuatro cilindros y 147 kW. Las tecnologías clave son: inyección directa de gasolina, sobrealimentación por turbocompresor, distribución continuamente variable y bloque de motor construido en aluminio ligero.



Los inyectores son de seis orificios y están situados centralmente en las cámaras para una combustión eficiente, mientras que la respiración óptima del motor se obtiene gracias a la distribución variable. El colector de escape se integra en la culata que, al mismo tiempo, se encuentra muy próxima al turbocompresor de baja inercia; esta configuración posibilita una carga rápida del motor para que entregue una gran potencia, por lo que el par máximo de 166 Nm, disponible desde las 1.800 rpm, es casi un 30 % superior que el del 1,6 litros atmosférico a las mismas revoluciones por minuto, y la eficiencia en el consumo, además, mejora un 20 %. 

La bomba de agua es conmutable, desacoplándose cuando el refrigerante del motor está frío para acelerar el calentamiento, y la bomba de aceite es gestionada electrónicamente para la regulación de la presión, contribuyendo ambos sistemas a un bajo consumo de combustible. Para refinar el motor, se instala un eje de equilibrado en el cárter de aceite; este gira a la misma velocidad que el cigüeñal y está optimizado en su masa para contrarrestar las vibraciones propias de los motores tricilíndricos.

Grupo Volkswagen

Este fabricante se posiciona como pionero en el desarrollo de motores downsizing, tras lanzar al mercado el 1.4 TSI de inyección directa de gasolina y sobrealimentación doble (turbocompresor de geometría fija y compresor volumétrico). La gama está compuesta por motores de 1.000, 1.200 y 1.400 cm³, todos con inyección directa y sobrealimentados (actualmente mediante un solo turbocompresor). Hay diferentes niveles de potencia, dependiendo de la versión; el 1.0 TSI es de tres cilindros y desarrolla 66, 70, 81 u 85 kW -según, básicamente, la presión del turbocompresor-, y el más potente es un cuatro cilindros de 1,4 litros y 110 kW.

Con la incorporación del intercambiador de calor en el interior del colector de admisión, se consigue reducir el volumen total del circuito de sobrepresión, impidiéndose que se degrade la presión y manteniendo una entrega de potencia elevada a un régimen alto del motor, a pesar de utilizar un turbocompresor de dimensiones reducidas. La reducción del diámetro de la turbina facilita la aceleración de la misma cuando apenas existe velocidad de gases de escape en el colector, con lo cual se consigue que esté disponible el par más intenso posible en los regímenes inferiores que se utilizan con mayor frecuencia.
El par alto que ofrecen estos motores, superior a 200 Nm en el caso de los más potentes, es compensado por la presión de inyección de hasta 250 bares, logrando el ahorro de hasta un 6 % en consumo de combustible respecto a los anteriores 1.2 TSI. La bomba de aceite de caudal regulable también contribuye a ello, ya que ajusta continuamente la presión requerida a la situación de carga del motor.

A raíz de los problemas acontecidos con los niveles de emisión de contaminantes "fuera de laboratorio" por parte de la mayoría de vehículos, la Unión Europea añadió a los test, el pasado 1 de septiembre, pruebas de conducción más específicas para que los automóviles puedan aprobar la nueva normativa anticontaminación Euro 6c. Veremos entonces si los fabricantes siguen apostando por motorizaciones downsizing o, por el contrario, les conviene volver a una construcción más convencional.

Recordad que tenemos más publicaciones relacionadas con motores de este tipo, como la del motor Renault 1.4 TCe 130 (H4Jt) o la de los motores EcoBoost de Ford.

¿Vosotros qué opináis, hay futuro para estos pequeños motores, o les llegará el fin con la nueva normativa sobre emisiones?






2 comentarios:

  1. Imagino que ese es uno de los caminos, previo a la electrificación del parque cuando la tecnología de las baterías lo permita. En el fondo, creo que el nivel de emisiones es principalmente proporcional al consumo, por lo que motores más pequeños y eficientes deberían ser la opción correcta.



    Cuenta oficial de GestFuturo, el programa para taller

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  2. Estoy de acuerdo contigo. De hecho, no hay más que ver cómo cada vez vehículos más grandes equipan motores de menor tamaño, e incluso de este tipo "downsizing", como por ejemplo el Seat Ateca 1.0 TSI y el BMW X1 1.5, ambos de tres cilindros.

    Un saludo.

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