dimecres, 23 d’octubre del 2013

9. Futurs motors i bibliografia


Article 1:


Escrit el 10 d’octubre del 2011:


“Hasta ahora hemos hablado de fantásticos coches con motores alternativos a los de combustión internaturbinaspilas de combustible o híbridos forman una familia esperanzadora que nos liberan de la dependencia de los combustibles fósiles.
Gobiernos de todo el mundo -sobre todo Japón, Europa y Estados Unidos, las zonas más altamente tecnificadas y con mayor tradición automovilística- suspiran por parques de vehículos eléctricos cruzando sus ciudades y sus carreteras. Sin sonidos molestos para los ciudadanos, sin emisiones contaminantes, cómodos… aunque sin autonomía suficiente (todavía) para satisfacer las necesidades de movilidad que demandan -no que tienen- los usuarios.
¿Existe, pues, alguna alternativa al motor de gasolina -el más extendido del planeta, aunque el diésel se le acerca poco a poco-? Hasta ahora sabíamos que la clave estaría en las baterías: su extensión de uso traería un abaratamiento que aumentaría su demanda, con ello habría más dinero para investigar y, sin duda, mejoras en su rendimiento. Sin embargo, todo parece ir más despacio de lo deseable y pocas son las marcas que nos presentan eléctricos con un rango superior a los 150 o 200 kilómetros. Además, conseguir suministrar tanta energía eléctrica sin “tirar” de nucleares, centrales de ciclo combinado o de carbón parece, a día de hoy, utópico.
Sin perder la fe en la gasolina
Un estupendo reportaje de Autobild nos muestra la opinión de Lino Guzzella, profesor del Departamento de Termotrónica de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich. Para este Doctor, “los hidrocarburos son una fuente de energía óptima, pues los 50 kilos de combustible de un depósito se queman con más de 700 kilos de aire”. “Este aire procede del exterior -prosigue- mientras que en una batería cerrada tiene que llevarlo consigo” lo que hace que disminuya drásticamente su rendimiento y aumente exponencialmente su tamaño. “Una batería litio-aire podría ser la solución”, aunque todavía no se fabrican en serie.
La clave para Guzzella es la optimización al máximo de una tecnología “sencilla y limpia” como es la mecánica de gasolina con catalizador de tres vías. La clave reside en disminuir su consumo y, según este experto, todavía nos queda un gran margen de mejora.
Guzzella explica que existe una doble vía para el ahorro. El primero es el downsizing, la reducción de la cilindrada y el empleo de turbos en la estructura de los motores. El problema es que esta técnica tiene límite. Cuanto más pequeño sea el motor, mayor será el vacío del turbo y aquí reside el motivo de la falta de fuerza en el arranque.
La segunda “pata” de esta teoría es el empleo de tecnologías híbridas: una parte de la energía provendrá de las frenadas y los generadores que sirven para potenciar las baterías que mueven el motor eléctrico que complementa al térmico.
El equipo del departamento suizo han unido ambas teorías para crear un híbrido neumático: el vehículo almacena la energía en forma de aire comprimido y no de electricidad. Con dos válvulas y un depósito se consigue lo mismo que un Prius que equipa generadores, baterías, motores eléctricos y, sobre todo, complejos mecanismos para unificar los dos motores.
Guzzella enseñó a los redactores de la revista alemana un prototipo de motor de dos cilindros turbo de gasolina con un cubicaje de 0,7 litros y 83 caballos de potencia que llevaba 2.000 horas trabajando ininterrumpidamente. Su consumo: 2 litros. El suizo, además, afirma poder reducir el consumo de un Volkswagen Polo de 2009 de ocho a 4,2 litros en ciclo urbano… sustituyendo su motor por uno mucho más pequeño y barato. Otra ventaja, además, es la desaparición del “vacío del turbo” puesto que la potencia extra del depósito de aire comprimido está disponible sin ningún tipo de retardo.
Para este ingeniero, este tipo de motores -que se está desarrollando con éxito en el departamento de una marca sin determinar- nos da un tiempo precioso para adelantarnos al agotamiento del petróleo (se estima que esto ocurrirá en unos 80 o 100 años- para “en medio siglo perfeccionar tecnologías que nos permitan obtener energía solar o cualquier otra limpia en cantidad suficiente”. Tan sorprendente como esperanzador.”

En el article anterior ens comença parlant dels motors de gasolina que depenen de combustibles fòssils i ens anomena unes quantes solucions : híbrids, piles d’hidrogen, turbines... també ens parla sobre quins cotxes volem per el futur, un futur cada cop més a prop.

Jo estic d’acord amb el que diu, que els híbrids són una bona alternativa però no arriben a grans velocitats, tenen poca autonomia i a més seria difícil obtenir tanta electricitat sense utilitzar centrals nuclears o d’altres tipus que ens proporcionin molta energia, que casualment són les que més residus deixen.

A més l’aparició de la solució plantejada penso que seria un gran pas. Ell ens diu que uns estudis fets a Suïsa i els del professor Guzzella podrien oferir-nos bones solucions per el futur abans no s’esgoti el petroli. Aquesta alternativa d’usar hidrocarburs, bateries de liti-aire o altre tipus de combustibles que tinguin menys quantitat de substàncies provinents de fòssils suposaria una gran millora en quan a eficiència i a contaminació- emissions.



Article 2:


Novembre del 2011:

“La transición hacia otro tipo de fuente es posible, vital y necesario, los combustibles fósiles tienen la ventaja de ser una fuente fácil de manejar y procesar, nuestra experiencia con este tipo de fuente es grande y cómoda, pero como combustible es ineficiente y siempre lo hemos sabido, también tenemos el gran problema de la contaminación que genera al consumirse (gases, calor, ruido) y su pronto escases hace necesario y urgente buscar otro tipo de energía, capaz de reducir su contaminación (gases, calor y ruido) y poder abastecer de forma “perpetua” . Eh aquí la búsqueda hacia el santo grial energético “fuentes de ENERGIA RENOVABLE”.

El motivo del artículo es hablar de motores eléctricos, pero para llegar al punto donde explico la manera en que el motor es la llave de la sustentabilidad entre la humanidad y el medio ambiente, es necesario ver porque es importante cambiarnos de fuente energético.

La energía renovable, es cualquier forma de generación de energía eléctrica en donde su proceso pueda ser continuo y no agote los recursos utilizados. En otras palabras… no contamina, no agota su entorno. También es conocida como “energías verdes”.

En este caso, los ejemplos pueden ser: celdas solares, aerogeneradores, undomotriz, geotérmica, mareomotriz. (Descartaremos la contaminación visual y el ocupamiento de zona animal por el momento)

¿Podemos contaminar lo menos posible cambiándonos de fuentes de energía?

Uno de los principales contaminantes mundiales son los automóviles, pero es imposible dejar de utilizarlos, ya que nuestros estilos de vida dictan eso. Pero si podemos mejorar nuestra tecnología al respecto. Al cambiar de fuente de combustible, del fósil al eléctrico notaríamos grandes ventajas al respecto. Menos contaminación, más eficiencia, ahorro de energía, ahorro de dinero, etc.

Pero ¿será conveniente dar ese paso?

Claro que si, la energía eléctrica no contamina en su consumo, pero hay que estar alertas, la energía eléctrica si contamina en su generación, eh aquí el porqué menciono las energías renovables, si la humanidad logra pasar sus generaciones de energía eléctrica a fuentes de energías verdes, será muy posible tener un estilo de vida igual o mejor al que tenemos actualmente, sin generar contaminación.

És evident que cal fer els nostres automòbils més verds de cara al medi ambient, vist que són un dels grans contaminats del nostre planeta. L’article anterior ens destaca d’importància de l’ús d’energies renovables i no contaminats per els nostres vehicles. A més tots sabem que el jaciments de petroli no son il·limitats, per això coincideixo amb l’autor del article que ens diu que hem de substituir els combustibles actuals.

Ens posa moltes alternatives per aconseguir aquesta electricitat de forma verda, és a dir, amb energies renovables com la solar, undomotriu, geotèrmica, aereogeneradors... I també destaca la importància e donar aquest gran pas cap un futur més net i millor.  

Penso i coincideixo amb l’autor que tot i que el consum d’energia elèctrica no es contaminant, la seva obtenció sí que ho és. Provablement per això els millors enginyers del món treballen dia a dia per aconseguir trobar noves energies, com els grans estudis que s’estan fent per aconseguir dominar la fusió nuclear, de moment dominem la fissió. Això implicaria grans quantitats d’energia sense deixar residus nuclears com ens passa en aquests moments. Hem de cuidar el nostre planeta.


Article 3:



29 d’agost del 2009:

“Probablemente a la mayoría de ustedes el nombre de Ilmor no le suene en absoluto, pero se trata de un fabricante de motores de gran trayectoria, encargado de, por ejemplo, fabricar los motores F1 que utiliza el equipo Mercedes de la máxima categoría del automovilismo mundial. Esta firma ha creado un pequeño motor de 5 tiempos, de gran rendimiento y eficiencia comparado con motores de combustión interna de 4 tiempos actuales, además de tener bajo consumo. A continuación, algunos detalles más de este asombroso pequeño gigante…


Potencia y Eficiencia

El motor que ha presentado Ilmor es un pequeñísimo tres cilindros de 700 cc turboalimentado que, a pesar de tan reducida cilindrada, logra la asombrosa potencia de 130 caballos, lo que significa la impresionante cifra de 185 caballos/litro, cifra que supera a los mejores motores chicos de 4 tiempos (como el excelente 1,4 TSI de 170 caballos de Volkswagen, de 121 caballos/litro) e incluso supera a los motores rotativos, como el RENESIS del RX-8 y sus 231 caballos del 1,3 litros bi-rotor (177 caballos/litro). El 0,7 también ha resultado favorecido en las mediciones de par motor, logrando unos buenos 165 Nm.


Y hay más, no solo se aumenta la relación potencia/cilindrada sino que también aumenta la eficiencia del motor. Según Ilmor este 5 tiempos es un 5% más eficiente que un motor pequeño de inyección directa de la actualidad, utilizando una inyección indirecta multipunto. También será ecológico, porque si comparamos sus características técnicas contra un pequeño motor diesel el 5 tiempos termina ganando no solo en potencia y eficiencia, sino también en consumo.


Aún está en fase experimental, pero desde la firma suponen que su potencia final se situará alrededor de los 150 caballos y que el motor pesará un 20% menos que un motor convencional.


Cilindros y combustión

Respecto al motor, hablamos de que posee tres cilindros, pero los tres no tienen la misma capacidad, sino que los externos son gemelos pero el central es mayor. Los cilindros exteriores operan en un ciclo convencional de cuatro tiempos (admisión, compresión, explosión y escape) pero sus gases de escape pasan al cilindro central, dentro del cual se realiza un quinto tiempo que es el que consigue más fuerza. Debido al uso de un cilindro central más grande desde Ilmor se afirma que su suavidad será similar a un motor 4 cilindros, solucionando así problemas de descompensación y ruidos molestos característicos de los motores de cuyos 3 cilindros son de igual tamaño.


Posibles aplicaciones


El campo de aplicación de este motor es muy amplio, pero se avisoran muchos interesados en fabricantes de autos híbridos, aunque también es un buen candidato a usarse en pequeños autos normales. Un motor de esta potencia y de tan pocas emisiones por su reducida cilindrada será un duro rival de los motores diesel de poca potencia. Por lo pronto está en fase experimental, pero ya están buscando fabricantes a los que vender la idea…”

Aquest útil article ens parla dels motors de 5 temps com a una gran alternativa als motors de 4 temps, amb un consum molt menor i un rendiment/ eficiència molt millors. El descobridor d’aquest possibles motors del futur és Ilmor, un important enginyer. Trobo que és una de les alternatives més clares i possibles avui en dia i que seria un gran avantatge començar a produir-los quan abans millor.

Ja veiem que les prestacions són més altes que les dels cotxes més eficients amb motor de 4t. Per tant guanya en eficiència, rendiment, en potència i en consum. Tots aquests factors el fan ser el millor motor de combustible fabricat fins ara. De fet he agafat un article del 2009 expressament perquè veieu qu ja fa un anys que es parla d’aquesta alternativa als 4t.

Probablement seria millor trobar híbrids o motors elèctrics amb aquestes qualitats de potència, velocitat, autonomia... però aquest motors encara estan a un pas més lluny que els motors de 5 temps. 

Bibliografia:



En aquest treball he tret molta de la informació de pàgines webs. Per donar agraïments a algunes pàgines que m’han facilitat el treball i per dir don he tret algunes frases us poso aquí les webs consultades:

  















Dono les gràcies a totes aquestes fonts i agraeixo la participació dels lectors del meu blog, espero que us hagi agradat. 

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