| MCE-5 VCR-i, una nueva era para el motor de combustión interna. |
Los grandes desarrollos de los motores de gasolina y diésel marcan puntos de inflexión que hacen cambiar el rumbo de la historia del transporte. Tal vez el MCE-5 VCR-i sea uno de los más importantes en los últimos años.
La relación de compresión de un motor es la proporción del espacio donde se realiza la ignición y la cámara de combustión. Por ejemplo, si el volumen desde el punto muerto inferior hasta la cámara de combustión del cilindro es de 400 centímetros cúbicos, mientras el volumen desde el punto muerto superior y dicha cámara sea de 40 centímetros, entonces, se dirá que la relación de compresión es de 40 en 400, es decir, 1:10.
Se consideran altas las relaciones de combustión cuando los valores son de 1:10.5 a 1:12, que se dan en motores finos. Cuando la relación de combustión es alta, se necesita usar combustibles con altos valores de octanaje, para evitar que la gasolina se queme en el proceso de compresión, es decir, antes de que haya chispa para la ignición.
Por el diseño de los motores actuales, la relación de compresión no puede alterarse sin cambiar o modificar sus piezas. En otras palabras, es una condición fija de cada motor.
La relación de compresión condiciona el desempeño y eficiencia energética del motor, la cantidad de emisiones contaminantes, la fuerza y el torque.
Los motores actuales son administrados por el ECU (Unidad de Control del Motor), el cual recibe información de la posición del acelerador, flujo de admisión del combustible, oxígeno de los gases resultantes de la combustión en los cilindros y del régimen del motor (velocidad de funcionamiento). Con ella, la inteligencia artificial del ECU escoge un programa, llamado mapping, con el cual ordena la preparación de la mezcla de combustible y aire a ingresar en cada cilindro.
Sin embargo, como se dice con antelación, el ECU no tiene ninguna injerencia en la relación de compresión.
En el año 2000 la empresa MCE-5 se propuso diseñar un motor que revolucionara al transporte a través de lograr menos pérdidas por fricción, reducir el consumo de combustible, alcanzar un par motor de 250 Nm/litro de desplazamiento y que se pueda fabricar a un ritmo de 2,000 unidades por día.
El resultado fue el MCE-5 VCR-i (Radio de Compresión Variable – inteligente). Este es el primer motor capaz de cambiar la relación de compresión durante su funcionamiento, es decir, acoplarse al estilo de manejo, al combustible y a las condiciones de funcionamiento para sacar el mejor provecho, tanto de la gasolina como del diésel utilizado en cada cilindro del motor.
El concepto básico estriba en que el cilindro no está directamente unido al cigüeñal, sino lo hace a través de una biela dentada que permite su juego. Al mismo tiempo existe un cilindro auxiliar que gobierna el movimiento. Así, el cilindro cambia la altura de su recorrido, según las condiciones del funcionamiento del motor. Al tratarse de un motor tetracilíndrico habrá distinto recorrido para cada momento en cada uno de los pistones.
Los valores logrados son realmente sorprendentes. Con un motor de cuatro cilindros en línea, con 1,500 cc de desplazamiento, se genera:
• 220 caballos de fuerza@5,000 rpm.
• 360 Nm@1,800 rpm.
Es decir, cotas equivalentes a un motor actual de 3,000 centímetros cúbicos de 6 cilindros en V. Sin embargo, consume 25 por ciento menos combustible que este último.
La tecnología MCE-5 VCR-i genera los siguientes beneficios:
• Motores diésel: las mismas prestaciones, menos vibraciones y menor ruido. Su costo es similar o más bajo, según el rango de vehículo.
• Motores de gasolina: mejor desempeño, menos emisiones de CO2, más caballos de fuerza, más torque y, en términos generales, mejor aprovechamiento energético.
Según los expertos, esta tecnología será mucho más significativa que la implementación de Riel Común en los motores diésel, la Inyección Directa en los de gasolina y las mejores pilas en los híbridos.
Según IXIS – Banco Corporativo y de Inversión, en su reporte de abril de 2006, el futuro del auto para el año 2015 tendrá el siguiente escenario:
• Precio del barril de petróleo entre US$200 y US$380.
• Los valores de CO2 en la atmósfera estarán cercanos a las 400 ppm (partes por millón). En estos momentos está en 380 ppm.
• Impuestos de 95 euros por cada gramo de CO2 por kilómetro recorrido, arriba de la marca de 130 CO2/km.
• La normativa Euro IV exigirá la implementación de filtros SCR (Catalizador Reductor Selectivo) y NOx cuyo costo puede incrementar hasta en 5,000 Euros a cada auto.
En resumen, si no hay un cambio drásticamente positivo en la industria, el conductor del año 2015 podrá elegir entre comprar un carro híbrido caro o uno de gasolina (o diésel) que pagará altos impuestos, gracias a los elevados niveles de emisiones de gases contaminantes.
Los “autos de bajo consumo” representan el 0.1 por ciento de las unidades de ventas anuales. Ellos significan una reducción del 0.1 por ciento de las emisiones de CO2 acumuladas en el ambiente en un período de 10 años.
Los carros, cuyo consumo aporta un 20 por ciento de ahorro, podrían ser la mitad de carros vendidos en el mundo, y pueden reducir hasta en un 10 por ciento las acumulaciones de emisiones de CO2, es decir, 100 veces más que lo esperado en los “autos de bajo consumo”.
De esa cuenta, es vital hacer accesibles los autos altamente eficientes en términos energéticos, para establecer su producción en masa, siendo el motor con tecnología MCE-5 y el balance entre eficiencia energética, desempeño y costo.
Por Néstor A. Larrazábal B.
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