Demostrador de downsizing MAHLE

La eficiencia de motores de combustión interna será un determinante esencial para el consumo de energía y, así, para las emisiones de CO2 producidas por el transporte ya en el próximo siglo. Un instrumento crucial para aumentar la eficiencia energética son motores más compactos, conocidos como conceptos downsizing, en los cuales innovaciones de alta tecnología compensan el menor desplazamiento (cilindrada) y el menor número de cilindros.

Gracias al downsizing, se pueden obtener números relacionados al consumo significativamente mejores, particularmente en el punto de operación estandarizada relevantes para el ciclo. Sin embargo, también pueden surgir ineficiencias en la operación real. Es por eso que MAHLE calculó el consumo real de un vehículo con su propio motor downsizing, desarrollado internamente, para una gama de tipos de vías y estilos de conducción. Los resultados indican potencial para tecnologías que reduzcan aún más el consumo de combustible, tanto en el ciclo estándar como en la operación real.

El downsizing se ha difundido principalmente en Europa y particularmente entre los motores a gasolina. También desempeña un papel significativo en otras regiones del mundo que están creciendo rápidamente. Esta tecnología es crítica para cumplir con los límites de emisiones de CO2, que son medidos por medio de ciclos estandarizados. Esto se vuelve posible modificándose los puntos de carga en franjas de consumo específico de combustible, o sea, en la dirección de cargas elevadas.

No obstante, aumentar potencias específicas y presiones promedios también esconde algunas cuestiones: además del mayor estrés sobre los componentes, los mayores desplazamientos realizados a carga plena y la operación pesada transitoria no tienen un efecto positivo sobre el consumo real de combustible.

Para contener la carga térmica de los componentes, se debe aumentar la inyección de combustible, en parte para fines de refrigeración. En la operación transitoria, hay menos torque básico en motores naturalmente aspirados debido al reducido volumen de desplazamiento. Esto debe ser considerado en la aplicación específica a fin de aumentar la aceleración del turbocompresor de gases de escape, lo que también lleva al aumento del consumo de combustible.

Dependiendo del tipo de vehículo (por ejemplo, d su peso), del tipo de motor y del estilo de conducción, pueden surgir discrepancias muy altas entre el consumo promedio y el consumo verificado por el usuario final, bajo operación real. Por eso, MAHLE está investigando tecnologías complementarias para reducciones aún más significativas en el consumo real en motores con downsizing extremo.

El vehículo de demostración de downsizing de MAHLE está equipado con un motor a gasolina de tres cilindros, desarrollado y fabricado internamente. Los datos técnicos del motor y del vehículo se muestran en la tabla a continuación.

Datos técnicos del motor downsizing y del vehículo de demostración de MAHLE


Motor downsizing MAHLE

Tipo de motor

Motor a gasolina de tres cilindros en línea, turbocomprimido, inyección directa, cuatro válvulas por cilindro

Volumen de desplazamiento [L]

1,2

Diámetro/curso[mm]

83,0/73,9

Tasa de compresión

9.3:1

Potencia [kW]

120 entre 5.000 y 6.000 rpm

Torque máximo [Nm]

286 entre 1.600 y 3.500 rpm

Turbocompresor de gases de escape

Turbocompresor de gases de escape Bosch Mahle Turbo Systems (BMTS) de una etapa

Peso [kg]

125 (seco)

Vehículo de demostración MAHLE

Peso [kg]

1.575

Consumo de combustible NEDC [L/100 km]

5,8

Emisiones de CO2 NEDC [g/km]

135

Aceleración 0–100 km/h [s]

8,7

Aceleración 80–120 km/h [s]

8,9 (en 5a marcha)

Velocidad máxima[km/h]

213

Nivel de emisiones

Euro 5 (listo para Euro 6)

Como resultado, el análisis de acuerdo con el tipo de vía y con el estilo de conducción proporciona hallazgos importantes y confirma que el estilo de conducción tiene una influencia significativa en los números relacionados al consumo de combustible. Los parcialmente grandes desvíos con relación a los valores promedios de consumo de combustible pueden ser reducidos por medio de tecnologías de optimización de consumo. Los datos bajo consideración le permitirán a MAHLE perseguir su objetivo de desarrollo continuo de componentes y sistemas en el sentido de una reducción aún mayor del consumo de combustible – tanto en los ciclos estándar como en la conducción real.

Las tecnologías actualmente investigadas y desarrolladas por MAHLE para reducir aún más el consumo de combustible en los modernos motores de combustión interna incluyen, por ejemplo, recirculación de gases enfriados de escape, administración térmica, reducción de las pérdidas por fricción, electrificación de agregados auxiliares y optimización de la turbocompresión. Los nuevos productos resultantes ayudarán a los fabricantes de vehículos a cumplir con las futuras metas de reducción de las emisiones de CO2.

De forma impresionante, el vehículo de demostración de downsizing ha demostrado, en condiciones reales de conducción, que los más recientes motores de combustión interna ofrecen potencial significativo para economías relacionadas a la reducción del consumo. Para aprovechar completamente este potencial, es preciso un estilo apropiado de conducción, además de una variedad de tecnologías y productos innovadores de MAHLE.