En comparación con otras tecnologías que utilizamos a diario, parece que los motores de automóviles realmente no han cambiado mucho. El motor en un automóvil de 1.920 tiene mucho en común con el motor de su auto actual, pero es dudoso que el inventor del teléfono sepa  qué hacer con un teléfono celular de última generación.

Mientras que la tecnología de las comunicaciones ha cambiado drásticamente, los motores de los automóviles utilizan el mismo principio básico: la combustión de aire y combustible para crear fuerza de rotación y mover el vehículo. Pero mientras que los mismos principios básicos que utilizaron los primeros motores todavía se utilizan hoy en día, los motores modernos han evolucionado para satisfacer las necesidades de potencia y eficiencia de hoy.

Antes de hablar sobre cómo los motores modernos  son diferentes de los antiguos, es necesario comprender los conceptos básicos de cómo funciona.

Básicamente, combustible y aire se mezclan en proporciones adecuadas y se encienden en una cámara de combustión mediante el sistema de encendido. En el cilindro, un pistón conectado al  cigüeñal se mueve hacia arriba y hacia abajo por la combustión de nafta/aire. Como el pistón hace que  el cigüeñal gire, este, conectado a la  transmisión, transmite la potencia a las ruedas del vehículo. Suena simple, ¿verdad? En los motores modernos se siguen aplicando estos conceptos básicos, pero hay otras cosas para ver.

Los motores modernos

Un  motor de combustión interna básico no es tan eficiente como podría creerse. De toda la energía química del combustible, sólo el 15 por ciento se convierte en energía mecánica que mueve el vehículo. Más del 17% de la energía se pierde en el ralentí, y un enorme 62 % se pierde en el motor debido al calor y la fricción.

Los motores modernos tienen distintas tecnologías para hacerlos más eficientes. Por ejemplo, la inyección directa de combustible, que mezcla el combustible y el aire antes de que estén en el cilindro, puede mejorar la eficiencia en un 12 % porque el combustible se quema más eficientemente. Los turbocompresores, que comprimen aire que utiliza  el ciclo de combustión. El aire comprimido produce  un mejor llenado del cilindro para una combustión más eficiente. La sincronización de válvulas variable y la desactivación de cilindros son tecnologías que permiten al motor utilizar sólo el combustible que necesita, aumentando la eficiencia.

Hay un error común en creer que los motores eficientes son motores de poca potencia. Veremos cómo los motores potentes pueden ser también eficientes. Incluso con su mayor eficiencia, los motores de hoy son más potentes que sus predecesores, en comparación con motores de hace pocos años. En 1983, un motor de 3.0 litros V-6 desarrollaba 110 hp. En 2005, un motor en línea en línea de 2.2 litros desarrollaba 144 hp. En 2012  un motor estándar de  2.4 litros desarrolla 170 hp. Como se ve, el motor se ha achicado y entrega mayor potencia. Solo hay que hacer que el motor funcione más «inteligentemente».

Motores  más «inteligentes»

La desactivación del cilindro es un sistema que permite a algunos cilindros en un motor apagarse cuando no se necesitan, como cuando el coche está al ralentí o velocidad de crucero. Cuando se necesita más potencia, esos cilindros vuelven a  funcionar para mejorar el rendimiento. La desactivación del cilindro ayuda a los motores a trabajar más eficientemente, ya que significa que el motor sólo utiliza el combustible que necesita. La elevación y distribución de válvulas variable es otra tecnología que ayuda a los motores modernos a mejorar la economía.

Sin este sistema, las válvulas del motor permanecen abiertas la misma cantidad de tiempo y la misma distancia, no importa cómo esté trabajando el motor, desperdiciando combustible. Con la sincronización de válvulas variable VVT (Toyota), V-TEC (Honda), las aperturas de las válvulas están optimizadas para el tipo de trabajo que está haciendo el motor, ahorrando combustible. Hay muchos otros sistemas de optimización que veremos en artículos subsiguientes, aunque todos están orientados a una causa común: una mayor eficiencia del uso del combustible y a una menor contaminación ambiental.

Los motores modernos tienen mucho de tecnología que ayuda a usar menos combustible y entregar más potencia, pero tienen algo que los motores antiguos  no tienen: tecnología activa.

Los motores de hoy no sólo son logros tecnológicos sofisticados, sino que están asociados con otros componentes de alta tecnología que les ayudan a hacer mejor su trabajo. Transmisiones de cuatro o cinco velocidades eran de  vanguardia hasta hace pocos años, pero los motores de hoy están asociados con transmisiones de siete y hasta ocho velocidades. Las velocidades que una transmisión tiene, optimizan  la potencia del motor, haciéndolo más eficiente. Si ocho velocidades no son suficientes, las transmisiones modernas continuamente variables CVT tienen un número infinito de velocidades, haciéndolas capaces de transmitir la potencia del motor a las ruedas de la manera más eficiente posible.

En coches híbridos, los motores obtienen ayuda de motores eléctricos, alimentados por baterías. Mientras que el motor eléctrico puede impulsar el coche a velocidades lentas, puede también generar energía adicional cuando es necesario, como cuando un coche se acelera. Sin embargo, en algunos casos, están combinados los motores eléctricos con motores potentes para mayor rendimiento.

Hay muchos otros adelantos técnicos que iremos viendo en artículos subsiguientes, pero todos tienen una misión en común: hacer el uso de la energía más eficiente con una menor contaminación.

Juntas Tek®