Aún cuando los fabricantes de automóviles prevén que el futuro de la movilidad estará dominado por la electricidad, faltan algunas décadas para la mayoría del parque vehicular este conformada por autos 100 por ciento eléctricos.
Así que, por mucho que se trabaje en el desarrollo de sistemas eléctricos más económicos, una mayor autonomía y en la proliferación de estaciones de carga, es un hecho que los motores de combustión interna seguirán formando parte de los automóviles al menos en las próximas dos décadas.
Existen pronósticos que indican que para 2030, el 70% de los automóviles vendidos tendrán un motor de combustión interna. Teniendo en cuenta esta premonición, los clásicos bloques alimentados por gasolina aún tienen un considerable potencial de mejora en sus consumos y emisiones.
Precisamente por eso, gran parte de los fabricantes y proveedores, además de crear sistemas eléctricos, están buscando innovaciones que permitan la optimización tecnológica del propio motor, aumentando su eficiencia y minimizando las pérdidas de energía.
Además del diseño de motores más pequeños (downsizing) con una menor cilindrada y número de cilindros, el uso de inyección directa y la sobrealimentación mediante un turbocompresor, los motores están y estarán recibiendo más tecnologías para reducir el consumo y las emisiones. Dentro de esta serie de innovaciones, podemos destacar las siguientes:
1. Sistema híbrido
Al día de hoy, el concepto de aunar un motor de combustión con uno eléctrico y un sistema de recuperación y almacenamiento de energía, es de los más plausibles.
2. Sistema híbrido “suave” de 48 volts
Esta clase de sistema permitirá hibridar todo tipo de motores con una relación costo-beneficio muy favorable. Además, logra un ahorro del 3,8% en consumos y emisiones respecto a un híbrido de 12 volts, con alternador inteligente y función start&sto.
3. Distribución completamente variable
Estos sistemas van desde un simple phaser en el árbol de levas hasta el sistema UniAir completamente variable. Estos elementos optimizan el proceso de combustión y reducen el consumo de combustible y las emisiones.
4. Gestión térmica
Para maximizar la eficiencia de los sistemas de propulsión futuros, es necesario optimizar el balance térmico de todo el sistema y de sus componentes individuales, por medio del control de los flujos de calor.
5. Reducción de la fricción
Gracias a los rodamientos se han reducido considerablemente los niveles de fricción en unidades accesorias, reemplazando a los cojinetes lisos en árboles de levas, ejes de equilibrado y turbocompresores. En este último, los rodamientos pueden reducir hasta un 80% la fricción en frío y mejorar la respuesta, lo que aumenta en un 2.5% la eficiencia y acelera la entrega de par.
6. Distribución variable eléctrica
Estos sistemas permiten sincronizar las válvulas para adaptarse a todas las condiciones de uso del motor. A diferencia de los hidráulicos, los árboles de levas con accionamiento eléctrico permiten ajustar el tiempo de las válvulas cuando el motor está parado. Gracias a ello, se requiere de menos par, fricción y desgaste
7. Compresión variable
Por medio de los sistemas de compresión variable electromecánicos es posible variar el ratio de compresión y, por lo tanto, mejora el consumo y las emisiones..
8. Desconexión de cilindros
En el caso de los los motores de tres y cuatro cilindros también pueden beneficiarse de esta funcionalidad, que ayuda a reducir las emisiones de CO2.
9. E-Clutch o embrague electrónico
Para aprovechar las oportunidades que ofrecen las nuevas tecnologías en la reducción de consumo de combustible y CO2, es necesario automatizar el embrague de las transmisiones manuales. Gracias a ello se podrán efectuar estrategias de ahorro como el “coasting” (circular por inercia con el motor apagado), o recuperar energía en deceleraciones y frenadas gracias a un sistema híbrido de nivel 0 o 1. Entre ambas se puede lograr una reducción del 8%.
10. Combustibles alternativos
Estos ofrecen un enfoque adicional, que va más allá del diseño del motor para reducir las emisiones. Por ejemplo, el gas natural emite un 25% menos de CO2 que la gasolina convencional. Y a medio y largo plazo será posible sintetizar gas metano. Los motores diésel no se quedarán atrás y también se investiga en combustibles sintéticos. Si la energía primaria requerida durante su generación también proviene de fuentes renovables, como la energía eólica o fotovoltaica, combustibles pueden considerarse como de emisiones neutras de CO2.
