Una empresa de desarrollo de motores llamada Scuderi Group anunció recientemente un avance en su esfuerzo por construir un motor capaz de reducir el consumo de combustible de un 25 a un 36 por ciento en comparación con un diseño convencional. Esta mejora equivaldría aproximadamente a un aumento del 50 por ciento de la eficiencia del combustible.

Sal Scuderi, presidente de Scuderi Group, la cual ha conseguido 65 millones dólares de inversión desde que fue fundada en 2002, indica que nueve de las principales empresas automotrices han firmado acuerdos de confidencialidad que les permiten acceder a información detallada sobre el nuevo motor. Scuderi señala que tiene la esperanza de que al menos uno de los fabricantes de automóviles firme un acuerdo de licencia antes de que termine el año. Históricamente, los principales fabricantes de automóviles se han mostrado reacios a adquirir licencias de tecnología de motores debido a que prefieren desarrollar los motores por sí mismos como principal tecnología de sus productos. Sin embargo, a medida que aumenta la presión para cumplir con nuevas normas de eficiencia de combustible, los fabricantes de automóviles se han empezado a interesar más en estudiar la tecnología externa.

Aunque Scuderi ha construido un motor prototipo para demostrar el diseño básico, las cifras de ahorro de combustible no se basan en el rendimiento del prototipo, sino en unas simulaciones por ordenador que comparan el motor Scuderi con el motor convencional de un Chevrolet Cavalier de 2004, vehículo para el que hay amplia información de simulación disponible al público, comenta Scuderi. Desde 2004, los fabricantes han introducido importantes mejoras a los motores, pero éstas, en general, sólo han conseguido mejorar la eficiencia de combustible en un rango de alrededor del 20 por ciento, en comparación con la mejora de aproximadamente el 50 por ciento que muestran las simulaciones de Scuderi.

No obstante, hay una gran diferencia entre los resultados de simulaciones y los datos procedentes de los motores en vehículos reales, destaca Larry Rinek, consultor senior de Frost & Sullivan, una empresa de análisis. "Hasta este momento las cosas parecen muy promoetedoras-pero, ¿conseguirán realmente cumplir con unos reclamos tan elevados?", pregunta él. Los fabricantes de automóviles deberían esperar a ver los datos que se obtienen de un motor real instalado en un vehículo antes de adquirir la licencia de la tecnología, afirma él.

Un motor convencional utiliza un ciclo de cuatro tiempos: se hace entrar aire a la cámara, el aire se comprime, se añade el combustible y una chispa enciende la mezcla y, finalmente, los gases de combustión son expulsados del cilindro. En el motor Scuderi, conocido como un motor de ciclo partido, estas funciones se dividen entre dos cilindros adyacentes. Uno de los cilindros coge el aire y lo comprime. El aire comprimido se mueve a través de un tubo hacia el segundo cilindro, donde se le añade el combustible y se produce la combustión.

La división de estas funciones aporta flexibilidad a los ingenieros en la forma en que diseñan y controlan el motor. En el caso del motor Scuderi, hay dos modificaciones principales frente a lo que ocurre en un motor convencional de combustión interna. La primera es un cambio en cuándo se produce la combustión a medida que el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo en el cilindro. La segunda es la adición de un tanque de almacenamiento de aire comprimido.

En la mayoría de motores de gasolina, la combustión se produce cuando el pistón se acerca a la parte superior del cilindro. En el motor Scuderi, ésta se produce después de que el pistón comience a moverse de nuevo. La ventaja es que la nueva posición del pistón le aporta una mejor palanca sobre el cigüeñal, que permite al coche acelerar de manera más eficiente a bajas velocidades del motor, ahorrando combustible. El resto está en que, como el pistón se mueve hacia abajo, el volumen interior de la cámara de combustión aumenta rápidamente y se produce una caída de presión, lo que dificulta la acumulación suficiente de la presión provocada por la combustión para empujar el pistón y mover el coche.

No obstante, el diseño de ciclo partido permite una combustión extremadamente rápida—entre tres y cuatro veces más rápida que en los motores convencionales, afirma Scuderi—por lo cual la presión aumenta mucho más rápido de lo que se expande el volumen. Él indica que la combustión rápida se produce gracias a la creación de aire a muy alta presión en el cilindro de compresión, y su posterior liberación a alta velocidad dentro de la cámara de combustión.

Disponer de un cilindro de compresión del aire separado hace que sea fácil desviar el aire comprimido a un tanque de almacenamiento, lo que puede tener una serie de ventajas. Para empezar, es una forma de abordar un problema de los motores de gasolina: son particularmente ineficientes en cargas bajas, como cuando un coche circula a velocidad moderada a lo largo de un camino llano. En tales condiciones, la entrada de aire en un motor convencional se encuentra parcialmente cerrada para limitar la cantidad de aire que entra en el motor—“es como succionar aire a través de una pajita”, explica Scuderi, lo que hace que el motor trabaje más duro.

En el nuevo diseño de motor, en lugar de cerrar el flujo de aire, la entrada se mantiene abierta, "tomando grandes tragos de aire", explica él. El aire que no es necesario para la combustión se almacena en el tanque de aire comprimido. Una vez que el tanque está lleno, el pistón de compresión deja de comprimir aire. Se le permite subir y bajar libremente, sin suponer ninguna carga significativa para el motor, ahorrando así combustible. Entonces, el aire comprimido del tanque se utiliza cuando es requerido en la cámara de combustión.

El tanque de aire también proporciona una manera de capturar parte de la energía de frenado del coche. Cuando el coche frena, las ruedas empujan el cilindro de compresión, llenando el tanque de aire. Este aire comprimido se utilizará para la combustión, cuando sea necesario.

Todavía está lejos de estar claro si el nuevo diseño puede ser un éxito comercial. Incluso si los resultados de simulación se traducen en el rendimiento real del motor en un coche, podría ser que el motor no fuera fácil o asequible de fabricar, indica Rinek, sobre todo con el equipo en las fábricas existentes. El diseño también tendrá que competir con muchos otros diseños de motores en las últimas fases de desarrollo. Scuderi señala que la principal aplicación del motor podría no estar en los automóviles, sino que se podría utilizar como generador de energía, especialmente en aplicaciones en las que sea útil disponer de aire comprimido. Por ejemplo, en la construcción se requiere electricidad para las sierras eléctricas y aire comprimido para las pistolas de clavos.