Varias marcas an experimentado con el encendido sin bujías en un motor de gasolina (Mercedes, GM, Volkswagen), pero ninguno la a implementado en un auto para venta masiva.
Bueno los motores de gasolina tienen problemas de rendimiento cuando estan en regimen de carga parcial, cuando no aceleramos a fondo, es decir la mayor parte del tiempo del funcionamiento del motor, esto es debido a que para conseguir una mezcla homogénea aire-combustible en la cámara, los motores de gasolina convencionales utilizan una mariposa de aceleracion que estrangula la entrada de aire, de tal forma que entre menos aire cuando inyectamos menos combustible, lo que produce pérdidas y aumenta el trabajo de renovación de carga (cuesta más renovar la carga si tapamos parte de la entrada de aire).
Esta es una situación que aleja a los motores de gasolina (MECH) de los motores diésel (MEC) en consumo (entre otras causas probables que seguramente D.Lozano les ha explicado).
Desde hace ya algún tiempo, los fabricantes han intentado reducir este problema. La solución más adoptada actualmente consiste en emplear una carga estratificada en la cámara en situaciones de carga parcial, situación que permite dejar la mariposa abierta. Es decir, mediante el empleo de inyección directa en el cilindro, inyectar más combustible cerca de la bujía consiguiendo una mezcla rica cerca de ella, y menos combustible lejos de ella. Como también hemos comentado, esta alternativa produce problemas de emisiones por el escape en motores de gasolina respecto a los de mezcla homogénea convencionales(problemas que son típicos de motores diésel por trabajar con mezcla no homogénea).
Otro sistema que intenta evitar este problema, pero mucho menos usado, es la desactivación de cilindros, de tal manera que solo funcione un número de cilindros pero lo haga a plena carga. En el momento de demandar potencia, vuelven a utilizarse todos los cilindros del motor.
Sin embargo, Mazda parece estar trabajando en otra solución. Esta solución parece buscar un acercamiento entre motores diésel y gasolina para un futuro cercano. Actualmente, con sus motores Skyactiv de los que ya hemos hablado (Alternativa de Mazda al downsizing ( motores mas pequeños), emplean la misma relación de compresión de 14 a 1 en motores diésel y gasolina acercando conceptos entre ambos tipos de motor. Pero estos avances no se quedan aquí, y parece que Mazda está trabajando en un motor de gasolina (Skyactiv 2)que sea capaz de funcionar sin bujías, trabajando por auto-inflamación de la mezcla, igual que los motores diésel. Con esta alternativa pretenden continuar reduciendo el problema a carga parcial de los motores de gasolina, y conseguir una reducción de consumo y de emisiones contaminantes.
En un motor de gasolina, las bujías son las que encienden la mezcla aire-combustible, mientras que en un motor HCCI, la mezcla se enciende por la presión a la que es sometida (o más bien por el calor generado por la enorme presión que experimenta), como en un motor diésel.
El sistema denominado Spark Controlled Compression Ignition se quita de encima los impedimentos técnicos que no permitían hacer posible esta tecnología ampliando todo lo posible el lapso de tiempo necesario para el encendido por compresión y favorece el paso de encendido por chispa a encendido por compresión.
Algunos hablan de una relación de compresión incrementada hasta 18:1. Las grandes ventajas de este motor son que permitirá un consumo hasta un 30 % inferior con respecto al mismo motor de encendido con bujías y por ende ofrecería así una importante reducción en las emisiones, además de un incremento en la entrega de par entre un 10 y un 30 %.
La idea se trata de inyectar una mezcla muy pobre en el cilindro pero de forma homogénea en toda la cámara y emplear una relación de compresión muy elevada para un motor de gasolina (se habla de 18 a 1).
Cuando el pistón llegue arriba en su carrera de compresión, esta elevada relación de compresión conseguirá una temperatura y presión elevada en la cámara, de tal manera que el combustible se autoinflame sin necesidad de bujía. De esta forma podemos inyectar menos cantidad de combustible, dejando abierta la mariposa del todo, de tal manera que no introducimos sus famosas pérdidas por estrangular la entrada de aire (empobrecemos la mezcla , disminuyendo la entrada de combustible, pero no la de aire). Esto se conoce como combustión HCCI (Homogeneus Chargue Compression Ignition). La mezcla debe ser muy pobre y estar muy controlada para que la explosión no toque las paredes y destroce el cilindro como sucede cuando se produce autoinflamación o picado en un motor de gasolina convencional
Esta forma de combustión presenta dos claras ventajas:
- – Como la mezcla es homogénea en la cámara no se producirán en principio emisiones de partículas. Esta es sin duda una ventaja respecto al empleo de carga estratificada.
- – Con este sistema se consigue una temperatura constante a lo largo de la combustión e inferior a 1550 ºC. Este hecho hace que se reduzcan de forma notable las emisiones de óxidos de nitrógeno o NOx.
Por tanto, esta idea parece muy apropiada cuando el motor trabaja a carga parcial, si buscamos tener un bajo consumo. Sin embargo, parece difícil que un motor funcione de esta forma cuando le demandamos potencia y vamos a plena carga. Lo normal sería que en estas situaciones en las que demandamos potencia en el vehículo la mezcla se forme de la manera tradicional y se encienda con una bujía. En estas situaciones de funcionamiento convencional, les será difícil que deje de producirse la autoinflamación si emplean una relación de compresión tan elevada y la solución puede ser retrasar el cierre de la admisión de forma electrónica, de tal forma que la relación de compresión efectiva sea menor. En cualquier caso parece complicado realizar un motor con este principio que trabaje en un régimen amplio de giro y a todos los grados de carga de manera correcta. Veremos si solucionan estos problemas y consiguen un motor comercial para sus modelos , y a las prestaciones y consumos a las que llegan.
Se rumorea que el próximo Mazda3 será el primero en equipar un propulsor Skyactive-X, mientras que el resto de la gama lo iría adoptando más adelante. Sería un cambio muy radical en el concepto de las tecnologías Skyactiv. Hasta ahora, Mazda ha ido mejorando y refinando tecnologías conocidas (Skyactive-G en motores gasolina y Skyactive-D en motores diésel), pero no debemos olvidar que Mazda ya «tanteaba el terreno» con esta tecnología desde hace mas menos tres años.
Con una gama actual que carece de modelos híbridos o eléctricos, el desarrollo de la tecnología HCCI puede parecer un intento de suplir esa deficiencia, sin embargo Mazda ha confirmado en varias ocasiones que empezará a fabricar su primer coche eléctrico en 2019, mientras que el híbrido enchufable llegaría en 2021. Eso sí, Mazda lo hará en colaboración con Toyota.
Si finalmente Mazda se atreve realmente a lanzar al mercado un motor HCCI, éste sería un propulsor ideal para un modelo híbrido, o incluso un eléctrico de rango extendido.
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Excelente nota, quien la escribió?
interesante propuesta la que hace mazda sobre todo por el ahorro de combustible…. sin embargo la complejidad de desarrollo y de manutención no se si será proporcional a los beneficios. recordemos que los autos eléctricos son cada vez mas comunes y masivos y que a mediano plazo remplazaran a los motores de combustión. creo que la apuesta debería ser en desarrollar tecnología para baterías, cargas rápidas y motores eléctricos. sin embargo mazda y cualquier empresa automotriz sabe lo que hace y las nuevas tendencias en el mundo automotor. tal vez seria ridículo competir con tesla y google cars y prefieren darle algo mas de continuidad a las tecnologías en las que son pioneros
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