El motor de gasolina experimental de Hyundai funciona sin bujías – Característica – coche y conductor

Aug 16, 2023

Los ingenieros de combustión que montan una última batalla contra la propulsión eléctrica albergan fantasías extrañas. Los chicos de gasolina sueñan con las potentes curvas de torque y la eficiencia térmica ejemplar del diésel. Los devotos del diésel anhelan combustible más barato y alivio de los costosos sistemas de inyección y los complejos controles de emisiones.

Pero, ¿y si ambos bandos colaboraran en un supermotor que combinara lo mejor de ambas tecnologías? Obtendría lo que Hyundai y Delphi llaman encendido por compresión de inyección directa de gasolina (GDCI): un motor de gasolina que no necesita bujías.

Los ingenieros han estado estudiando esta alternativa durante más de una década. GM y Honda demostraron automóviles propulsados ​​por motores de encendido por compresión de carga homogénea que funcionan con gasolina. Más recientemente, Hyundai y Delphi promovieron la causa al cambiar a carga estratificada (una mezcla rica en parte del cilindro) en un cuatro cilindros de 1.8 litros y 180 hp que usa encendido automático desde ralentí a una línea roja de 4500 rpm. Cuando el estudio pase del laboratorio a dos autos de prueba a finales de este año, debería quedar claro si la combinación de eficiencia diésel y conveniencia de gasolina está al alcance.

El motor experimental de Hyundai, equipado con inyección directa, sincronización variable de válvulas, turbo, supercargador y recirculación de gases de escape, parece bastante normal por fuera. Lo raro son los pistones con tazones de sopa fundidos en sus coronas. Sin bujías en el camino, los inyectores pueden inyectar combustible en el centro exacto de cada recipiente. GDCI logra la ignición automática calentando el aire de admisión con cantidades cuidadosamente controladas de gases de escape y luego exprimiendo los dickens de la mezcla con una relación de compresión de 14,8:1. Inyectar una pequeña dosis de gasolina justo antes del punto muerto superior y el chorro de combustible principal justo después de ese punto produce presiones en los cilindros que aumentan mucho más suavemente que las que se encuentran en cualquier diésel. Esto mejora la eficiencia, ya que la presión de combustión trabaja contra un pistón descendente. Las mezclas pobres de combustible y aire, la mínima pérdida de calor a través de las paredes de los cilindros, la ausencia de estrangulamiento y la gran relación de expansión (la otra cara de la relación de compresión) brindan una eficiencia de combustible comparable a la de un diesel, según el experto en GDCI de Hyundai, el Ingeniero Nayan, debidamente nombrado. (Mark Sellnau se desempeñó como gerente de ingeniería de Delphi en este proyecto). Los mejores resultados se derivan de un remolino mínimo en la taza del pistón. Las presiones de inyección de combustible están en el rango de un motor de gasolina, o solo una quinta parte de lo que se requiere en un diésel, lo que genera importantes ahorros en costos, menores pérdidas parásitas y un funcionamiento más silencioso en comparación con los diésel. El sobrealimentador suministra aire de admisión a bajas velocidades y carga cuando no hay suficiente energía de escape para hacer girar el turbo.

La limpieza de lo que sale de las cámaras de combustión no plantea grandes problemas. Los típicos bugaboos diesel (partículas y altas emisiones de NOx) no son un problema debido a las bajas temperaturas de combustión de GDCI. Las mezclas pobres reducen la eficacia del catalizador de tres vías estándar, un problema que se soluciona instalando un segundo catalizador de oxidación para disminuir las emisiones de monóxido de carbono e hidrocarburos.

Todo se suma a una mejora de la eficiencia del 10 al 15 por ciento sin cambiar a un combustible problemático. Avances como este mantendrán el motor de combustión interna apto para tareas de propulsión autónoma o híbrida durante las próximas décadas.

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