¿Cómo funcionará el motor HCCI de Mazda sin bujías?

Anonim

Cualquiera que ame la ingeniería automotriz debe quitarse el sombrero ante Mazda. Con recursos más limitados que la mayoría de los fabricantes en todo el mundo, que aprovechan las sinergias del grupo para lograr economías de escala, Mazda continúa trazando su propio camino de forma independiente. Desarrolla sus propias plataformas, sus propios motores, sus propias soluciones. Y todo ello sin recurrir a los servicios de otras marcas. Extraordinario, ¿no es así?

Pero Mazda fue aún más lejos. Cuando todos los demás fabricantes apostaron por reducir el volumen de motores (llamado downsizing), utilizando sistemas de sobrealimentación e inyección directa, Mazda mantuvo la cilindrada de sus motores y lanzó una nueva generación de motores atmosféricos de gasolina SKYACTIV que apuestan por otra dirección: reducción de pérdidas de energía. debido a la fricción y al aumento de la relación de compresión. Todos decían: el camino no es este Mazda. Pero llegó el momento de demostrar que la marca japonesa tenía razón: después de todo, la reducción no era la respuesta.

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¿Resultado? Mazda sigue batiendo récords absolutos de ventas en todos los mercados y afirma que antes de la electrificación del coche, todavía queda un largo camino por recorrer en los motores de combustión en términos de eficiencia. Como informamos esta semana, Mazda quiere subir el listón una vez más.

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Implementar en la próxima generación de motores de gasolina SKYACTIV (que puede llegar al mercado ya en 2018) la tecnología HCCI, que significa “Encendido por compresión con carga homogénea” o “Encendido por compresión con carga homogénea”. Con esta tecnología, el encendido del combustible se logra a través de la alta relación de compresión del motor, eliminando las tradicionales bujías para iniciar la explosión de la mezcla. O en otras palabras la presión en la mezcla es tal que provoca su ignición.

Básicamente, esto es lo que ya ocurre en los motores Diesel, que son más eficientes que los motores de gasolina tradicionales en cuanto al uso de energía, pero que por otro lado son más contaminantes (por los gases generados por la combustión del diesel).

En comparación con los motores diésel, otra ventaja de los motores HCCI es que no requieren inyección directa ni sistemas common rail: el combustible se pulveriza en la cámara de combustión en cantidades más pequeñas y de manera más homogénea, factor fundamental para la detonación del combustible por igual. Vea la imagen a continuación:

¿Cómo funcionará el motor HCCI de Mazda sin bujías? 11235_1

Varias marcas ya han intentado implementar esta tecnología en sus motores de producción: Nissan, Opel (GM), Mercedes-Benz y Hyundai. Todos lo intentaron, pero ninguno tuvo éxito.

Aparentemente, Mazda logró aumentar la relación de compresión de sus motores HCCI a un valor extremo que debería estar cerca de 18: 1. En términos comparativos, los motores diésel tienen una relación de compresión media de 16: 1, mientras que en los motores de gasolina tradicionales estos valores varían entre 9: 1 y 10,5: 1 (según sean atmosféricos o turbo).

Nota: La relación de compresión se refiere al número de veces que el volumen de la mezcla de aire y combustible del cilindro se comprime en la cámara de combustión antes de la explosión.

Ventajas de este sistema

Según Mazda, trabajar con detonación de HCCI en lugar de trabajar con encendido tradicional reduce hasta un 30% la producción de NOx en la combustión. Y no solo disminuyen las emisiones, el consumo también disminuye, valores que, como sabemos, no están correlacionados.

Este video de General Motors muestra cómo funciona el sistema HCCI:

Problemas, problemas, problemas

Teóricamente, el principio es simple: alta relación de compresión + mezcla homogénea = combustión más eficiente y limpia. El principio es simple pero la ejecución es compleja.

Para que este sistema funcione correctamente se necesita un software y hardware capaz de monitorear el calor en la cámara de combustión, las rotaciones, la inyección de combustible y el tiempo de apertura y cierre de las válvulas. Es muy complejo hacer coincidir todos estos factores en tiempo real, manteniendo al usuario agradable. Muchas marcas lo han intentado, ninguna ha tenido éxito.

Otro problema es el funcionamiento en frío, mientras que la cámara de combustión no alcanza la temperatura ideal de funcionamiento, la combustión es irregular.

Parece que Mazda, a diferencia de las marcas ya mencionadas, logró solucionar todos estos problemas. ¿Me gusta? Pronto lo sabremos. El objetivo de Mazda es que la próxima generación del Mazda3 ya venga equipada con motores SKYACTIV HCCI, un modelo cuyo lanzamiento está programado para 2018.

Sin embargo, esperamos que Mazda no se olvide también de este motor ...

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