ElBMW M4 GTS, es uno de los modelos donde esta desarrollada esta tecnología. Podemos ver este coche como SAFETY CAR de moto GP. Según BMW, cuando un motor turbo alimentado alcanza la velocidad máxima y esta a plena carga, la inyección de agua adicional le permite aumentar la potencia en un 14% y a su vez bajar el consumo en un 8%. La idea es muy simple pero no tan fácil de poner a punto, el agua llega al colector del modulo de aspiración como una fina neblina que hace que el aire aspirado se enfrié.
Si analizamos que en un motor turbo aspirado la temperatura del aire llega a calentarse en unos 160º y con un buen intercooler se puede bajar hasta los 69º, el agua en forma de neblina hace que la temperatura del aire descienda unos 25º más. Esta solución técnica ha conseguido que el motor alcance un grado de eficiencia mucho más alto que el mismo motor con inyección normal. La mayor densidad de aire genera mayor cantidad de oxigeno en las cámaras de combustión y una presión mayor que aumenta la potencia y el par motor en todo los rangos de revoluciones. Estos beneficios los podemos contrastar observando el mismo motor BMW M4 en sus dos versiones con y sin inyección de agua .
El motor del BMW M4 GTS desarrolla unos 500 CV a 6.250 rpm frente al motor BMW M4 convencional que desarrolla unos 431CV entre 5.500 y 7.300 rpm. El par maximo tambien aumenta a 600 Nm entre 4.000 y 5.000 rpm, frente a los 550 Nm entre 1.850 y 5.500 rpm.
adiabáticamente (sin cesión de calor al entorno) se calientan; se puede ver al hinchar la rueda de una bicicleta que la válvula se calienta. En el caso del turbo los gases salen a una temperatura de unos 90-120°C. Este calentamiento es indeseado, porque los gases al calentarse pierden densidad, con lo que la masa de oxígeno por unidad de volumen disminuye. Esto provoca que la eficiencia volumétrica del motor disminuya y así la potencia del motor disminuye, ya que hay menos oxígeno (masa) para la combustión.
El intercooler rebaja la temperatura del aire de admisión a unos 60 °C, con lo que la ganancia de potencia gracias al intercooler está en torno al 10-15%, respecto a un motor solamente sobrealimentado (sin intercooler).
Lo habitual es que los intercooler sean de aire-aire. Aunque en algunos casos, se tiene la posibilidad de añadir un pequeño chorro de agua que humedece el exterior del intercooler para que al evaporarse se enfríe y aumentar la potencia durante un rato.
En motores que tienen una preparación un tanto más "extrema" se ha experimentado en la "congelación" del intercooler por un corto lapso para ganar potencia extra, esto se puede hacer mediante descargas de CO2 comprimido sobre el mismo.
Un turbocompresor o también llamado turbo es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina centrífuga para accionar mediante un ejecoaxial con ella, un compresor centrífugo para comprimir gases. Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna alternativos, especialmente en los motores diésel.
Funcionamiento
En los motores sobrealimentados mediante este sistema, el turbocompresor consiste en una turbina accionada por los gases de escape del motor de explosión, en cuyo eje se fija un compresor centrífugo que toma el aire a presión atmosférica después de pasar por el filtro de aire y luego lo comprime para introducirlo en los cilindros a mayor presión.
Los gases de escape inciden radialmente en la turbina, saliendo axialmente, después de ceder gran parte de su energía interna (mecánica + térmica) a la misma.
El aire entra al compresor axialmente, saliendo radialmente, con el efecto secundario negativo de un aumento de la temperatura más o menos considerable. Este efecto se contrarresta en gran medida con un enfriador (intercooler).
Este aumento de la presión consigue introducir en el cilindro una mayor cantidad de oxígeno (masa) que la masa normal que el cilindro aspiraría a presión atmosférica, obteniéndose más par motor en cada carrera útil (carrera de expansión) y por lo tanto más potencia que un motor atmosférico de cilindrada equivalente, y con un incremento de consumo proporcional al aumento de masa de aire en el motor de gasolina. En los diésel la masa de aire no es proporcional al caudal de combustible, siempre entra aire en exceso al ser por inyección el suministro de combustible al cilindro, por ello es en este tipo de motores en donde se ha encontrado su máxima aplicación (motor turbodiésel).
Los turbocompresores más pequeños y de presión de soplado más baja ejercen una presión máxima de 0,25 bar (3,625 psi), mientras que los más grandes alcanzan los 1,5 bar (21,75 psi). En motores de competición se llega a presiones de 3 y 8 bares dependiendo de si el motor es gasolina o diésel.
Como la energía utilizada para comprimir el aire de admisión proviene de los gases de escape, que se desecharía en un motor atmosférico, no resta potencia al motor cuando el turbocompresor está trabajando, tampoco provoca pérdidas fuera del rango de trabajo del turbo, a diferencia de otros compresores de admisión, como los sistemas con compresor mecánico (volumétrico), en donde el compresor es accionado por una polea conectada al cigüeñal.
El sistema de common-rail o conducto común es un sistema electrónico de inyección de combustible para motores diésel de inyección directa en el que el gasóleo es aspirado directamente del depósito de combustible a una bomba de alta presión, y esta a su vez lo envía a un conducto común para todos los inyectores y a alta presión desde cada uno de ellos a su cilindro.
Este sistema para coches fue desarrollado por el grupo industrial italiano Fiat Group, en el Centro Ricerche Fiat en colaboración con Magneti Marelli, filial del grupo especializada en componentes automovilísticos y electrónicos. La industrialización sin embargo la llevó a cabo Bosch. El primer vehículo del mundo en equipar este sistema fue el Alfa Romeo 156 con motor JTD en 1997. La idea esencial que rige el diseño es lograr una pulverización mucho mayor que la obtenida en los sistemas de bomba inyectora anteriores, para optimizar el proceso de inflamación espontánea de la mezcla que se forma en la cámara al inyectar el diésel, principio básico del ciclo Diesel. Para ello se recurre a hacer unos orificios mucho más pequeños, dispuestos radialmente en la punta del inyector (tobera), compensando esta pequeña sección de paso con una presión mucho mayor.
FSI: son las siglas de Fuel
Stratified Injection (FSI)(en
castellano, "Inyección Estratificada de Combustible") y es
una tecnología aplicada a motoresalimentados
por gasolinautilizados
en automociónque
aumenta su potencia y su par motor, y los hace un 15% más
económicos, a la vez que reduce las emisiones contaminantes. Ha sido
concebida por la marca alemana Bosch.
En
dichos motores, el combustible es inyectado directamente en las
cámaras de combustión por unos inyectoressituados
en un lado del cilindro, los cuales reciben la gasolina gracias a una
bomba de alta presión accionada por el árbol de levas y a un
sistema common
rail(conducto
común). Estos dosifican el combustible con una presión que puede
llegar hasta 110 bares.
En
esta situación, el aire aspirado en la etapa de admisión va
forzosamente hacia las cámaras de combustión y la cabeza de cada
pistón. En función de la posición de la válvula de mariposa de
admisión de aire, el motor dispone de dos diferentes modos de
funcionamiento, que son la clave definitiva para la versatilidad que
proporciona el sistema FSI: la alimentación por mezcla homogéneao
estratificada.
Si quieres saber mas de este tema has clic en el enlace siguiente entre comillas (Wikipedia FSI)
Torque
o par motor, es algo que se lee mucho en las fichas técnicas de los
autos, pero es un dato no menor, casi tan importante como la misma
potencia. Contamos de qué se trata .
Muchos,
asocian la potencia directamente con el torque, pero la verdad, es
que poco tienen que ver una con la otra. Físicamente, la potencia se
puede definir como una cierta cantidad de trabajo en un determinado
tiempo. Con palabras más básicas, un ejemplo, es la capacidad de
mantener la velocidad de forma constante.
Torque
(par motor o momento de fuerza como también se conoce), es una
capacidad de desarrollar fuerza por parte del sistema motriz. En este
caso, más que una capacidad propia del motor, es una capacidad del
conjunto motriz, ya que podemos aumentar el torque disponible, con
recursos externos al motor.
Un
ejemplo simple
Les
pondré un ejemplo muy simple. Un camión, comúnmente, no tiene
tantos caballos de potencia como un auto deportivo.
Un
camión “X” tiene una potencia de 300 hp y más de 1.000 Nm de
torque máximo… un deportivo “X” tiene 330 hp y sólo 360 Nm de
torque máximo. Esta comparación, en palabras simples, da a entender
que el camión, tiene mucha más capacidad de mover grandes
cantidades de peso y una buena capacidad de mantener velocidad con
esa potencia.
Por
el contrario, el deportivo no tiene tanta capacidad de mover peso y
esos caballos, le permiten mantener velocidad. La gran diferencia
entre ellos, es el peso, el deportivo es más rápido por pesar una
fracción del camión, pero si pusiéramos los dos motores bajo las
mismas condiciones de peso, el motor del camión tendría más
capacidad de recuperación en velocidad, sería más económico y
podría acelerar más rápido, por su gran facilidad para mover
cargas.
En
resumen, el torque es un dato que nos ayudará a entender la
facilidad con la que el motor puede mover el vehículo, con o sin
carga dentro del mismo. Un mayor torque se puede traducir en un
porcentaje de economía de combustible, ya que el motor se debe
esforzar menos para lograr las prestaciones que uno necesita.
Par Motor : El par
motor viene determinado en los motores de combustión interna alternativos, por la presión media efectiva de la expansión de los
gases sobre la cabeza del pistón. Esta presión la define la masa de
la mezcla de combustible aire que se expande:cuanto mayor sea esta
masa, a igual volumen de cilindro, más par. El control sobre esta
masa de mezcla la tiene el mando del acelerador, que regula la entrada
de mas o menos combustible. Esto quiere decir que que a un régimen
de revoluciones determinada, el motor puede estar produciendo mas o
menos par. Imaginemos, por ejemplo un vehículo que sube una cuesta a
3000 rpm y baja la cuesta al mismo régimen. En un caso el par
necesario para moverlo sera mayor que en el otro: este par es el que
obtenemos regulando con el
mando del acelerador. Esto es lo que se denomina carga motor. Si quieres profundizar mas sobre este tema has clic sobre los siguientes enlaces entre paréntesis (Wikipedia) (Km77.com)
La mayor densidad de aire genera mayor cantidad de oxigeno en las cámaras de combustión y una presión mayor que aumenta la potencia y el par motor en todo los rangos de revoluciones.
