A los motores de combustión, si somos sinceros, les queda mucho potencial aun en cuanto a su capacidad energética. Sin embargo, las necesidades ecológicas del mundo requieren un cambio completo hacia nuevas tecnologías de propulsión más eficientes. Eso no ha detenido a algunos fabricantes para poder echarle manos a sus plantas gasolineras, especialmente si estas van a ser acompañadas de algún asistente eléctrico en un tren motriz hibrido.
En el último tiempo hemos visto el caso de Infiniti, con su motor de compresión variable y los desarrollos de Mazda con SkyActiv X y su motor de ignición por compresión, así como el revolucionario sistema Freevalve de Koenigsegg con válvulas independientes y electrónicas, próximo a incorporarse en un motor de la firma china Qoros. Tambien podríamos considerar a Volvo con su sistema de eliminación de lag en el Turbo, asistido por un pulso de aire comprimido o el de Audi, quien hace lo mismo, pero con una turbina eléctrica. Ahora vamos a pasar a Toyota, quienes tienen un proyecto bastante interesante que tiene que ver con eficiencia térmica.
¿Y qué es la eficiencia térmica?
El índice de eficiencia térmica en cualquier sistema que requiera energía térmica, se refiere a cuanto de esta energía realmente se transforma o se transfiere hacia su propósito o trabajo neto. En un motor a combustión estándar, estas cifras han llegado hasta el 25%, lo que significa que aún hay un 75% de margen para que un motor a combustión estándar sea realmente eficiente. Esto no solo dependerá de los materiales con que el motor sea construido, sino que tambien de la misma ingeniería aplicada a este, tiempos y ciclos de combustión, métodos de compresión, así como las perdidas por roce, fricción e involucramiento de piezas mecánicas.
A la fecha, el motor mecánico más eficiente en dicha ecuación es el propulsor EQ Power+ del Mercedes M08 de Fórmula Uno, el que ha alcanzado un 50% de eficiencia.
Y es esto finalmente lo que también ha hecho que los motores cada vez sean más pequeños, porque históricamente hemos estado viviendo en un mundo con motores poco eficientes, que necesitan gastar mucho combustible y que sus diseños no permiten aprovechar toda esa potencia. Y las perdidas por eficiencia tambien se traducen en motores menos ecológicos.
El plan de Toyota
Este nuevo motor de 2 litros llamado Dynamic Force Engine, alcanza la meta de 40% en eficiencia térmica, siendo el porcentaje más alto en su cilindrada. Esto no se logra reinventando la rueda, sino que tras años de desarrollo y experiencia. Por ejemplo, se han ajustado los ángulos y anillos de las válvulas, los tiempos de inyección, las tolerancias en el tipo de mezcla, así como se han mejorado el aprovechamiento térmico de los gases para que puedan entibiar los fluidos de refrigeración y así los componentes eléctricos, como el motor puedan alcanzar más rápido una temperatura optima de funcionamiento, entre otros secretos que son parte del recetario de Toyota y las innovaciones ya conocidas (doble alzado variable de válvulas, inyección dual directa/indirecta).
Este motor, acoplado a un propulsor eléctrico, podría lograr entre 160-180 Hp en esta configuración. Pero para que la entrega de potencia sea eficiente, Toyota tambien ha echado mano a otros componentes vitales. Por ejemplo, la nueva transmisión CVT hace uso de un piñón no variable como primera marcha, lo que libera mucho stress en arranque para las poleas de la transmisión variable, permitiéndole ser más eficiente y tener una construcción más pequeña, la que además por los cambios que recibe, podrá ser más rápida en su actuar. La caja manual de 6 velocidades, recibe un programa que ajusta las revoluciones del motor para que los cambios sean perfectos; tecnología usada en autos deportivos, ahora tambien ajustada para su uso cotidiano.
Y finalmente, se ha desarrollado un nuevo sistema de tracción a las cuatro ruedas que si bien opera tal cual como cualquier sistema part-time moderno, se ha pensado exclusivamente para sacar partido del tren motriz hibrido, donde un motor eléctrico podrá liberar hasta un 30% más de torque a las ruedas traseras que en un modelo convencional y donde un sistema de torque vectoring pasivo, usara los frenos para coordinar la entrega de fuerza a las ruedas, permitiendo una trayectoria perfecta y con un grip mucho mejor aprovechado.
El futuro es ahora
Todos estos adelantos debutarán en el nuevo Toyota Auris de 3ra generación. Sin embargo, la idea es que, en un futuro, todos los modelos de Toyota y Lexus comiencen a formar parte de esta nueva generación de propulsores, diseñados para la nueva plataforma global de la marca. Transmisiones, sistemas de tracción y propulsores híbridos de alta tecnología se harán en todos los colores y sabores para poder responder a la demanda de todos los segmentos.
2.0-liter Dynamic Force Engine
2.0-liter Toyota Hybrid System (THS II)
