¿Por qué Aramco querría inventar un nuevo motor a combustión? Obvio, son el productor más grande de petróleo a nivel mundial. Pero como hoy el foco esta puesto en las nuevas energías, Aramco encontró una manera inteligente de llevarlo a cabo: reinventar el motor híbrido, integrando aún más la parte eléctrica con la parte mecánica. El resultado se denomina Dedicated Hybrid Engine (DHE) y es una idea que, de llevarse a la producción, podría ser la solución idónea para conseguir lo mejor de dos mundos, algo que se está dando con los modelos híbridos de nueva generación, pero que podría impulsarse aún más allá.
Vale destacar que Aramco es dueño en un 10% de Horse Powertrain, una empresa creada por Renault y Geely, la cual surge tras independizar sus departamentos de desarrollo motriz. Nos parece bastante lógica esa maniobra, al menos ahora que vemos este prototipo.
¿El motor híbrido ideal?
Para muchos, la receta perfecta la tienen marcas como Toyota (Hybrid Synergy Drive) o BYD (DM-i), con propulsores optimizados que van asociados a un motor eléctrico y luego a una transmisión. Pero los ingenieros de Aramco creen que se pueden ahorrar algunos pasos para hacer algo más eficiente.
Todo comienza con un motor prototipo de tres cilindros y 1.6 litros de capacidad. Este motor debe ser simple y compacto, por ende no cuenta con culatas, ya que van integradas en un diseño monobloque. Además, tiene solo seis válvulas, accionadas por varillas (OHV): olvídate de sistemas como el VVT o el VTEC. Además, la idea es que este motor funcione en una ventana de trabajo óptima, en un rango de revoluciones prefijado: lo que falte en potencia o torque, lo ponen los motores eléctricos.
Para simplificar todo y minimizar los índices de fricción, todo lo que gira cuenta con rodamientos tipo "roller" y para evitar la carga lateral, el cigüeñal está descentrado en 12 mm. ¿Y los componentes auxiliares? Son todos eléctricos y funcionan según necesidad.
Los cilindros tienen 82 mm de diámetro y 101 mm de recorrido, lo que según Aramco reduce las pérdidas de calor: todo sea para aumentar la eficiencia térmica. Se incorpora un sistema de inyección dual, ignición en pre-cámara, recirculación de gases enfriada, lubricación por cárter seco y una turbina eléctrica.
El resultado es un motor que logra una eficiencia térmica que está entre el 41% y 42%, con un rango de compresión máximo de 15:1. Si, hay motores en China que están logrando más eficiencia térmica, pero aún falta lo mejor.
Este motor, se monta de manera transversal en el centro del auto y es acompañado en cada extremo por dos engranajes planetarios, lo que permite que el motor participe de la tracción o pueda desconectarse para solo funcionar como un extensor de rango. En cada lado del motor, hay dos motores axiales, lo que elimina el uso de una transmisión y un diferencial. Esto significa que el aceite del motor tendrá que ser compartido con el de los engranajes planetarios.
Aplicaciones
El fabricante de motores de carrera Pipo Moteurs fabricó dos prototipos en nombre de Aramco Americas Detroit Research Center y su líder Nayan Engineer, quien comenzó a cranear este proyecto en tiempos de pandemia. El primer prototipo no resultó ser muy potente, pero eso se solucionó rápidamente instalando un turbocargador convencional. Y según se dice, el sistema es modular, o sea hay muchas configuraciones para este motor, incluyendo una versión 1.1 con dos cilindros, una versión "V4" de 2.1 litros y un V6 3.2, todos en versión aspirada o sobrealimentada. Incluso, una aplicación central, podría entregar tracción AWD.
Resultados
Desde Aramco señalan que si bien el costo de algunas piezas (como los rodamientos) serán más costosos que los de uso convencional, otros costos se reducirán al simplificar el armado del sistema motriz: un motor de tres cilindros solo tiene 175 piezas, a pesar de que los engranajes planetarios si serán más complejos que en otras aplicaciones mecánicas. Sin embargo, las simulaciones señalan una eficiencia del 35%, además de otros beneficios, como un tamaño más compacto, un peso más ligero, motores eléctricos más pequeños, entre otros.
Con las patentes de desarrollo recién ingresadas, será turno de Aramco para mostrarle al mundo este motor y ver si es que se transforma en el futuro del motor térmico, lo que permitirá que podamos seguir usando combustible, pero menor cantidad y de manera más eficaz. ¿Ganan todos?
