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Cambio Climático

Un motor de etanol más eficiente

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Un motor “adaptable” hace más competitivo al etanol.

  • por Duncan Graham-rowe | traducido por Claudia Taurel
  • 19 Febrero, 2009

Una versión mejorada del motor de combustible flexible permitirá que los vehículos tengan mayor eficiencia a partir de una mezcla de etanol y gasolina. La presión del motor cambia para adaptarse a las distintas mezclas de combustible. Esto, junto al uso de turbocompresores, hace que este motor sea casi tan eficiente como uno diesel, según sostienen los creadores de este modelo.

El motor de combustible flexible utiliza una mezcla de combustibles, pero la más común es de alrededor 15% de gasolina y 85% de etanol. Sin embargo, estos motores suelen pagar un 30% por baja eficiencia ya que se están optimizados para el uso de gasolina, segun asegura Rod Beazley, director del grupo de producto para la gasolina en Ricardo, una empresa de investigación de ingeniería con sede en Detroit (Estados Unidos). Por lo tanto, a pesar de que las mezclas de combustible y etanol comerciales como la E85 cuestan menos que la gasolina en las estaciones de servicio, todavía sigue siendo más barato operar con un motor normal a gasolina, informa Beazley.

El nuevo motor de Ricardo, el EBDI – Etanol Boosted Direct Injection o a inyección directa impulsado por el etanol, está diseñado para aprovecharse de las propiedades favorables del etanol para poder mejorar el desempeño y reducir el consumo. “[El etanol] tiene un índice de octanaje muy alto comparado con otros combustibles, y también un calor más alto de vaporización”, afirma Luke Cruff, ingeniero principal para el programa del EBDI en Ricardo.

Un índice más alto de octanaje significa que el combustible es menos propenso a una detonación no deseada o “knocking”. Y el hecho de que posea un calor latente más elevado de vaporización significa que el etanol puede ayudar a controlar las condiciones de la gasolina en la cámara de combustión al bajar las temperaturas. Al modificar la presión y la temperatura, el combustible inyectado dentro del motor se quemará más eficientemente y reducirá la formación de gases de óxido nitroso.

Los motores comunes de combustible flexible no pueden explotar estas propiedades porque, además de estar optimizados para la gasolina, funcionan con menos presión en los cilindros, asgún señala Cruff. El motor EBDI supervisa continuamente la mezcla de combustible utilizando sensores. Después modifica la presión del cilindro, la inyección de combustible, la sincronización de la válvula y otros factores para asegurar que las condiciones obtengan lo máximo de la mezcla de combustibles. Una manera en que el motor modifica la presión del cilindro es al utilizar el turbocompresor.

“Hemos diseñado este motor con el objetivo de que sea optimizado para el etanol y la gasolina, y cualquier mezcla de los dos”, agrega Beazley. “Estamos utilizando todos estos mecanismos de control para cambiar, de manera efectiva, las características de la compresión", señala.

Como resultado, se cerraría la brecha existente entre los motores de encendido a  chispa y los diesel, según asegura Cruff. “Podemos obtener un beneficio análogo del coche y, en algunos ciclos de conducción, un consumo de combustible equivalente,” señala Beazley. Además de impulsar el desarrollo de mezclas de etanol y gasolina, estas modificaciones también conllevan mejoras para la gasolina, a pesar de que los beneficios no sean tan buenos. El turbocompresor, por ejemplo, permite el uso de motores más pequeños y más eficientes sin sacrificar potencia.

Se trata de una progresión natural, afirma Hua Zhao, director del Centre for Advanced Powertrain and Fuels Research en la Universidad Brunel en Londres. “Varias empresas están ensayando enfoques parecidos”, declara. “Es una buena idea, y parte de una tendencia de empequeñecer los motores al reemplazar los grandes con unos que sean más pequeños”.

Por otra parte, esta tecnología se difiere de otras que impulsan el desarrollo del motor con etanol. En ese caso, el motor se optimiza para funcionar con etanol, y cuando se utiliza gasolina, se inyectan pequeñas cantidades de etanol desde un tanque de combustible separado, dentro del motor, para evitar choques. (Ver"The Incredible Shrinking Engine”).

Actualmente, el motor de Ricardo solo se ha probado bajo condiciones de laboratorio. Sin embargo, la empresa está instalando un prototipo dentro de una camioneta pickup GMC Sierra 3500 HD. Al reemplazar el motor diesel V8 de 6,6 litros por el motor V6 EBDI más pequeño -de 3,2 litros- de Ricardo, debería ser posible obtener el mismo tipo de economía de combustible y uso del vehículo. La tecnología, según Beazley,es muy escalable. Además de reemplazar los motores en los coches de pasajeros, puede utilizarse para grandes motores de equipamientos agrarios, concluye Beazley. 

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