Warning: Undefined variable $caption in /app/actualidad/wp-content/themes/actualidad2019/functions-images.php on line 222 {"id":152866,"date":"2014-03-25T08:40:26","date_gmt":"2014-03-25T07:40:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.autocasion.com\/actualidad\/?p=152866"},"modified":"2014-03-26T17:47:54","modified_gmt":"2014-03-26T16:47:54","slug":"mazda-skyactiv-la-busqueda-del-motor-adiabatico","status":"publish","type":"reportajes","link":"http:\/\/212.227.149.150:8080\/actualidad\/reportajes\/mazda-skyactiv-la-busqueda-del-motor-adiabatico\/","title":{"rendered":"Mazda Skyactiv: la b\u00fasqueda del motor adiab\u00e1tico"},"content":{"rendered":"

Mazda<\/a> es una empresa que siempre se ha caracterizado por escapar del camino trillado. Ya lo hizo en el pasado apostando por las mec\u00e1nicas Wankel<\/strong>, de las que obtuvo un gran \u00e9xito con la saga RX<\/a> y logrando ser el \u00fanico fabricante japon\u00e9s en alcanzar la victoria en la carrera m\u00e1s importante del mundo, las 24 Horas de Le Mans<\/strong>.<\/p>\n

Actualmente tambi\u00e9n ha decidido seguir su propio camino en el desarrollo de mec\u00e1nicas <\/strong>cada vez m\u00e1s eficientes <\/strong>y respetuosas con el medio ambiente, y mientras la mayor\u00eda de fabricantes apuestan por mec\u00e1nicas cada vez m\u00e1s peque\u00f1as y sobrealimentadas<\/strong>, el famoso downsizing<\/strong>, Mazda apuesta por lograr el mayor rendimiento de cada gota de combustible, pero sin recurrir a complejos sistemas de sobrealimentaci\u00f3n ni mec\u00e1nicas peque\u00f1as de tres cilindros<\/strong>, cuyo rendimiento es excelente en una franja muy peque\u00f1a, ideal para las pruebas de homologaci\u00f3n, pero lejos del uso real que tiene el coche.<\/p>\n

La actualidad: Mazda Skyactiv<\/h3>\n

Los Mazda actuales se aprovechan del desarrollo de las tecnolog\u00edas Skyactiv <\/strong>que han dado como resultado una mec\u00e1nica m\u00e1s eficiente, manteniendo el tacto y las sensaciones de los motores tradicionales.<\/p>\n

Para lograr este aumento en la eficacia, los ingenieros de la firma japonesa han trabajado en varios frentes:<\/p>\n

    \n
  • Reducir los fallos de encendido<\/strong> (miss fires), a medida que se reduce la cantidad de combustible inyectado para reducir el consumo, aumenta la probabilidad de que la mezcla no se inflame.<\/li>\n
  • Reducir las p\u00e9rdidas por fricci\u00f3n interna<\/strong>, el roce de los segmentos en las paredes de los cilindros, el arrastre del sistema de distribuci\u00f3n, \u00e1rboles de levas, etc\u2026 todo esto supone una importante p\u00e9rdida de energ\u00eda.<\/li>\n
  • Reducir las p\u00e9rdidas de bombeo<\/strong>, el motor de combusti\u00f3n interna es b\u00e1sicamente una bomba de aire, cu\u00e1nto m\u00e1s aire seamos capaces de aspirar y expulsar, m\u00e1s rendimiento. Por eso aumentan tanto la potencia los motores sobrealimentados, porque pueden meter aire a presi\u00f3n en los cilindros.<\/li>\n
  • Reducir las p\u00e9rdidas en el sistema de escape<\/strong>, los gases de escape tienen una gran cantidad de energ\u00eda din\u00e1mica y calor\u00edfica que se pierde por el tubo de escape.<\/li>\n
  • Reducir las p\u00e9rdidas por refrigeraci\u00f3n,<\/strong> de cada 10 litros de combustible que consumimos, apenas 3 sirven para mover el coche, mientras que casi 5 se pierden en calentar el\u00a0 agua del circuito de refrigeraci\u00f3n, simplemente porque el calor que genera la combusti\u00f3n de la gasolina no se aprovecha.<\/li>\n<\/ul>\n
    \"\"<\/picture><\/figure><\/div>\n

    El problema de los fallos de encendido<\/strong> est\u00e1 bastante controlado en la actualidad. Gracias a los modernos simuladores, se ha optimizado mucho la forma de la cabeza del pist\u00f3n,<\/strong> de forma que se puede aumentar de manera muy optimizada la concentraci\u00f3n de combustible y de presi\u00f3n en la zona cercana a la buj\u00eda de encendido, al igual que los tiempos de ignici\u00f3n<\/strong>, reduciendo dr\u00e1sticamente los fallos de encendido.<\/p>\n

    La generaci\u00f3n actual<\/strong> de motores Skyactiv reduce significativamente las p\u00e9rdidas por fricci\u00f3n interna gracias a los modernos tratamientos superficiales, las modernas aleaciones <\/strong>y un buen estudio cinem\u00e1tico<\/strong> de los elementos internos del motor.<\/p>\n

    Ya tenemos 2 de los principales responsables de las p\u00e9rdidas de rendimiento<\/strong> acotados por la tecnolog\u00eda Skyactiv, que tambi\u00e9n soluciona el problema de la capacidad de bombeo<\/strong> de la mec\u00e1nica aumentando la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n <\/strong>en el cilindro, logrando reducir de 14 a 1<\/strong> la proporci\u00f3n entre el volumen de aire aspirado en el cilindro y el concentrado en la zona de la buj\u00eda antes de la ignici\u00f3n. Conseguir esta relaci\u00f3n de compresi\u00f3n sin que la gasolina se inflame antes de tiempo y lograr que sea estable a esas presiones hasta el momento oportuno es una labor muy compleja que Mazda ha solucionado de forma muy inteligente atacando 3 frentes:<\/p>\n

      \n
    • 1.- Sistema de escape 4-2-1:<\/strong> en lugar de estar comunicados los 4 cilindros por un mismo colector de escape, se separan los cilindros 1 y 4 del 3 y 2. De este modo, el calor que sale por la v\u00e1lvula de escape del cilindro 1 no tiene forma de calentar la c\u00e1mara de combusti\u00f3n<\/strong> del cilindro 3 en la fase de admisi\u00f3n. Esta reducci\u00f3n de temperatura en el cilindro que no est\u00e1 en la fase de escape permite aumentar la presi\u00f3n en la c\u00e1mara de combusti\u00f3n sin que haya autoencendido.<\/li>\n
    • 2.- Optimizando la pulverizaci\u00f3n <\/strong>del combustible y el momento en el que se realiza la inyecci\u00f3n dentro de la c\u00e1mara de combusti\u00f3n.<\/li>\n
    • 3.- Concentrando <\/strong>la mayor cantidad de combustible en una zona muy peque\u00f1a para que la densidad de la relaci\u00f3n aire\/gasolina sea lo m\u00e1s rica posible en esa cavidad y de este modo reducir la posibilidad de autoencendido de la mezcla.<\/li>\n<\/ul>\n
      \"\"<\/picture><\/figure><\/div>\n

      Todos estos procesos aumentan el rendimiento<\/strong> y por lo tanto reducen las p\u00e9rdidas, pero generan un problema, ya que tambi\u00e9n se reduce la temperatura de los gases de escape, lo que alarga el tiempo que necesita el catalizador para alcanzar la temperatura apropiada<\/strong> como para ser eficiente reduciendo las emisiones contaminantes. Para ello, en las fases de calentamiento\u00a0 del motor se retrasa un poco el encendido, se empobrece m\u00e1s la mezcla y se realizan inyecciones que aumenten la temperatura de los gases de escape<\/strong> y que de este modo el catalizador empiece a ser eficiente lo antes posible.<\/p>\n

      Al carecer de sobrealimentaci\u00f3n, es muy importante optimizar la aerodin\u00e1mica interna<\/strong> del motor para que el aire fluya de la mejor manera posible y llene al m\u00e1ximo los cilindros s\u00f3lo con la presi\u00f3n atmosf\u00e9rica<\/strong> y la depresi\u00f3n <\/strong>generada por los pistones. Para lograrlo, los motores Skyactiv <\/strong>cuentan con distribuci\u00f3n variable<\/strong> en los \u00e1rboles de levas de escape y de admisi\u00f3n, de forma que las v\u00e1lvulas abran y cierren en el momento m\u00e1s apropiado para garantizar el mejor llenado y vaciado de los cilindros.<\/p>\n

      Todo esto est\u00e1 ya presente en los motores de la generaci\u00f3n actual de Mazda, que a mayores cuenta con el sistema i-Stop <\/strong>y el i-Eloop<\/strong> que permiten reducir el consumo del motor en las fases en las que no nos estamos moviendo (retenciones, sem\u00e1foros, etc\u2026) y en las que usamos el freno motor.<\/p>\n

      El sistema i-Stop permite el encendido m\u00e1s r\u00e1pido<\/strong> del motor (en s\u00f3lo 0,35 segundos) gracias a una genialidad, y es que cuando la unidad de mando da la orden de apagado al motor, lo para en una posici\u00f3n concreta gracias a la cooperaci\u00f3n del alternador<\/strong>. Esa posici\u00f3n es con los 4 pistones a la mitad de su recorrido, de forma que al dar la orden de arranque, no hay ninguno comprimiendo en ese momento y el motor de arranque es capaz de hacerlo girar con m\u00e1s aceleraci\u00f3n desde el primer instante, mejorando la puesta en marcha.<\/p>\n

      \"\"<\/picture><\/figure><\/div>\n

      Por su parte, la tecnolog\u00eda i-Eloop<\/strong> incorpora un condensador y un alternador capaz de suministrar hasta 25 votios (que son absorbidos por el condensador para no estropear los componentes del sistema el\u00e9ctrico del coche que es de 12 V). De este modo, el alternador es capaz de recargar en 6 segundos <\/strong>la energ\u00eda suficiente para suministrar consumidores como la luneta t\u00e9rmica, elevalunas, etc. Durante 80 segundos<\/strong>. Gracias a ello, la energ\u00eda que absorbe el alternador del motor se reduce dr\u00e1sticamente en las fases de aceleraci\u00f3n y en lugar de quemar gasolina para producir la electricidad necesaria<\/strong>, aprovecha la energ\u00eda cin\u00e9tica del coche en movimiento cuando levantamos el pie del acelerador.<\/p>\n

      Toda esta tecnolog\u00eda logra que los Mazda Skyactiv obtengan unas cifras de consumo real <\/strong>mejores que las de mec\u00e1nicas m\u00e1s peque\u00f1as sobrealimentadas, m\u00e1s eficientes en momentos muy puntuales, pero no en la mayor\u00eda de rangos de utilizaci\u00f3n real.<\/p>\n

      Mazda Skyactive 2: El motor di\u00e9sel de gasolina<\/h3>\n

      En un futuro a\u00fan sin determinar, pero no muy lejano y desde luego no ut\u00f3pico, Mazda comercializar\u00e1 la segunda generaci\u00f3n Skyactiv de gasolina<\/strong>, aumentando a\u00fan m\u00e1s la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n hasta 18:1 y logrando que el motor de gasolina se comporte como los di\u00e9sel: el encendido de la mezcla se har\u00e1 en el momento exacto simplemente por la presi\u00f3n y el calor<\/strong> en la c\u00e1mara de combusti\u00f3n, sin intervenci\u00f3n de una chispa.<\/p>\n

      Es el sue\u00f1o de los ingenieros desde hace d\u00e9cadas, pero la gasolina es un combustible inestable y por ello es dificil\u00edsimo lograr un momento exacto de autoencendido<\/strong>, al contrario del gas\u00f3leo, que es infinitamente m\u00e1s predecible.<\/p>\n

      \"\"<\/picture><\/figure><\/div>\n

      Afortunadamente la tecnolog\u00eda avanza y cada vez es posible realizar m\u00e1s acciones por parte de los sistemas de inyecci\u00f3n, los tiempos de respuesta de los inyectores <\/strong>son menores, la precisi\u00f3n de los sensores mayor, etc. De este modo, Mazda presenta sus motores HCCI <\/strong>(High Charge Compression Ignition, o lo que es lo mismo, encendido por alta carga y compresi\u00f3n<\/strong>).<\/p>\n

      Inyectando la cantidad <\/strong>ultra precisa de combustible, en el instante <\/strong>justo, con la presi\u00f3n <\/strong>extacta, en el punto de la c\u00e1mara de combusti\u00f3n<\/strong> m\u00e1s apropiado para ello, la gasolina arder\u00e1 de forma espont\u00e1nea, mejorando el rendimiento.<\/p>\n

      Esto no significa que se supriman las buj\u00edas, seguir\u00e1n existiendo, pero s\u00f3lo para garantizar el encendido en momentos puntuales de funcionamiento, en las fases en las que el rendimiento <\/strong>es mayor con un ciclo convencional que con el ciclo HCCI<\/strong>.<\/p>\n

      De este modo, el rendimiento <\/strong>de la mec\u00e1nica de Mazda rozar\u00e1 el 48 %<\/strong>, es decir, s\u00f3lo tiraremos por el tubo de escape, circuito de refrigeraci\u00f3n, etc. el 52% de la energ\u00eda.<\/p>\n

      Gracias a este sistema, s\u00f3lo queda un elemento de la lista de causas de p\u00e9rdidas de rendimiento de los motores de combusti\u00f3n interna: las p\u00e9rdidas por calor, y ah\u00ed llegamos a la tercera generaci\u00f3n Skyactiv\u2026<\/p>\n

      Mazda 3 Skyactiv: el motor adiab\u00e1tico<\/h3>\n

      Y llegamos por fin a la soluci\u00f3n planteada por Mazda para reducir las p\u00e9rdidas por ceder calor<\/strong> al circuito de refrigeraci\u00f3n<\/strong>, bloque motor, etc. C\u00f3mo transformar <\/strong>ese calor en trabajo<\/strong> en lugar de desperdiciarlo es el sue\u00f1o de los ingenieros y te\u00f3ricos casi desde antes de inventarse el motor de combusti\u00f3n interna <\/strong>y se conoce como motor adiab\u00e1tico<\/strong>.<\/p>\n

      En termodin\u00e1mica<\/strong>, se conoce como adiab\u00e1tico aquel proceso en el que no hay transferencia de calor<\/strong> durante el mismo. En el caso de un motor de gasolina, esto ser\u00eda que, o bien no se generase calor en la combusti\u00f3n y por lo tanto no fuese necesario refrigerar el motor, o bien que el calor generado en la c\u00e1mara de combusti\u00f3n se pudiese encerrar <\/strong><\/em>ah\u00ed y no se transmitiese ni al agua, ni las paredes del cilindro, etc.<\/p>\n

      \"\"<\/picture><\/figure><\/div>\n

      Las limitaciones en la vida real para lograr este ideal son que el motor est\u00e1 hecho de una aleaci\u00f3n met\u00e1lica,<\/strong> y los metales son buenos transmisores del calor<\/strong>. Por otro lado, el aumento de temperatura del motor no se debe s\u00f3lo a la energ\u00eda liberada en la combusti\u00f3n, tambi\u00e9n por la fricci\u00f3n de las distintas partes, etc. El aceite que lubrica el motor tambi\u00e9n transmite el calor, etc.<\/p>\n

      Las soluciones que platea Mazda pasan por un aislamiento t\u00e9rmico de la c\u00e1mara de combusti\u00f3n, aunque no han dado m\u00e1s detalles al respecto. Desde hace a\u00f1os se est\u00e1 experimentando con recubrimientos cer\u00e1micos<\/strong>, puede que los tiros vayan por ah\u00ed.<\/p>\n

      Probablemente tambi\u00e9n precisen de la eliminaci\u00f3n de la junta de culata<\/strong> y de la optimizaci\u00f3n de la inyecci\u00f3n de combustible, empleando la propia gasolina para regular la temperatura en la c\u00e1mara de combusti\u00f3n.<\/p>\n

      Adem\u00e1s de un mayor rendimiento termodin\u00e1mico<\/strong> en s\u00ed mismo, el ideal del motor adiab\u00e1tico tendr\u00eda la ventaja de no hacer necesario un circuito de refrigeraci\u00f3n,\u00a0 lo que eliminar\u00eda una media de 20 kg <\/strong>de peso y tambi\u00e9n la energ\u00eda absorbida por la bomba de agua que debe hacer circular un caudal considerable de refrigerante.<\/p>\n

      Ventajas finales de la tecnolog\u00eda Skyactiv de Mazda<\/h3>\n

      Todo este desarrollo tecnol\u00f3gico tiene una finalidad: lograr las menores emisiones contaminantes <\/strong>(y por lo tanto los consumos m\u00e1s bajos) sin encarecer excesivamente el producto.<\/p>\n

      Para hacernos una idea, seg\u00fan los c\u00e1lculos estimados por la marca, reducir las emisiones contaminantes de los 120 g\/km<\/strong> actuales a los 90 g\/km<\/strong>, supone un incremento de 4.000 euros<\/strong> en el precio del veh\u00edculo, cifra que asciende hasta los 12.000<\/strong> en el caso de tener que reducir las emisiones hasta los 70 g\/km.<\/strong> Con la tecnolog\u00eda Skyactiv se pueden lograr los 90 g\/km sin necesidad de incrementar esos 4.000 euros el coste del veh\u00edculo, y reducir de 12.000 a 4.000<\/strong> euros el aumento en el caso de los 70 g\/km.<\/p>\n

      \"\"<\/picture><\/figure><\/div>\n

      El l\u00edmite de 70 g\/km es debido a que es la cantidad de emisiones producidas por un veh\u00edculo el\u00e9ctrico<\/strong>, teniendo en cuenta que en realidad, aunque el coche en s\u00ed no emite gases, s\u00ed se generan gases contaminantes para producir la energ\u00eda el\u00e9ctrica que lo mueve, y dependiendo del tipo de energ\u00eda<\/strong> empleado en la generaci\u00f3n de esa electricidad, las emisiones del coche el\u00e9ctrico oscilan entre un m\u00ednimo de 50 g\/km de CO2 si provienen de recursos renovables y limpios como la fotovoltaica <\/strong>o la e\u00f3lica<\/strong>, o los 70 g\/km si se emplean combustibles como el carb\u00f3n, gas, o petr\u00f3leo para su generaci\u00f3n.<\/p>\n

      Por otro lado, la elevada eficiencia <\/strong>de los motores con tecnolog\u00eda Skyactiv permite aumentar el rendimiento de futuros modelos h\u00edbridos, que no necesitar\u00e1n potencias muy elevadas de sus motores el\u00e9ctricos<\/strong> para suplir la falta de par de la mec\u00e1nica de combusti\u00f3n, reduciendo a la vez el tama\u00f1o de las bater\u00edas<\/strong>, y por lo tanto el peso.<\/p>\n

      De este modo, la tecnolog\u00eda Skyactiv permite un amplio margen de mejora en el rendimiento energ\u00e9tico de los futuros modelos de Mazda, o lo que es lo mismo: menos consumo<\/strong> sin renunciar a un notable agrado de conducci\u00f3n<\/strong>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El motor adiab\u00e1tico es algo as\u00ed como el Santo Grial de la termodin\u00e1mica, un ejercicio te\u00f3rico pero irrealizable en la realidad, donde los procesos naturales se empe\u00f1an en tener p\u00e9rdidas. Los responsables de Mazda anuncian que la tercera generaci\u00f3n de su tecnolog\u00eda Skyactiv est\u00e1 cerca de lograrlo. \u00bfSer\u00e1 cierto?","protected":false},"author":195,"featured_media":246444,"comment_status":"open","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"tags":[],"coauthors":[],"class_list":["post-152866","reportajes","type-reportajes","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"\nMazda Skyactiv: La b\u00fasqueda del motor adiab\u00e1tico<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Las futuras generaciones Skyactiv de Mazda lograr\u00e1n que el motor de gasolina funcione bajo el ciclo di\u00e9sel, (HCCI) y acercarse al ideal del motor adiab\u00e1tico.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"noindex, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta 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