Tras años de investigación y desarrollo, Toyota Motor Corporation, acaba de abrir un importante capítulo en la evolución de sus motores de combustión interna capaces de funcionar con hidrógeno líquido y combustibles sintéticos, la gran apuesta de gigante automotriz como alternativa a los motores 100 % eléctricos.
Esta complicada tecnología promete la combinación perfecta de eficiencia y potencia con una reducción considerable de las emisiones de C0₂, sobre todo gracias a dos avances clave de ingeniería que Toyota ha empleado para desarrollar estos nuevos motores: pistones con recorridos más cortos y eficiencia térmica superior para dominar la combustión del hidrógeno.
Todo menos 100 % eléctrico: los motores de hidrógeno de Toyota, cada vez más cerca
Los coches eléctricos nunca han sido la principal apuesta de movilidad de Toyota y, aunque la nipona no ha dejado de lado esta tecnología (ni el desarrollo de baterías de estado sólido), sigue priorizando los híbridos.
Además, hace tres años que la marca comenzó a probar lo que entonces parecía una apuesta con muy pocas posibilidades de éxito: una nueva generación de motores de combustión interna movidos por hidrógeno líquido o combustibles sintéticos.
El entonces CEO, Akio Toyoda, impulsó personalmente esta iniciativa probando el sistema en un coche de carreras GR Corolla, aunque no sin pasar por varios percances en los test. Y es que este tipo de tecnología presenta varios desafíos importantes, ya que, entre otras cosas, el hidrógeno se quema más rápido y a más temperatura que la gasolina.
Así, lograr el equilibrio perfecto entre potencia y eficiencia, controlar la temperatura y la inyección de combustible es complicado, pero imprescindible para que funcione. Y aunque Toyota sigue guardando parte de su secreto, su Director de Tecnología, Hiroki Nakajima, ha aportado algo de luz en una conferencia que tuvo lugar el pasado 28 de mayo.
Nakajima asegura que la experiencia de Toyota en el desarrollo del coche de carreras de hidrógeno ha sido imprescindible para avanzar en los futuros motores de producción, algo que forma parte del plan a largo plazo de la marca. Así, su éxito al dominar la combustión de hidrógeno resultará en algo más que un Corolla ultra-rápido.
Dos de las claves de los motores de Toyota: eficiencia térmica superior y pistones con recorridos más cortos
Debido a que los nuevos motores están diseñados para trabajar con motores eléctricos en un sistema híbrido, los ingenieros pudieron permitirse reducir el par del motor y dejar que el motor eléctrico compense cuando sea necesario. “Esto podría ser una solución revolucionaria”, dijo Nakajima, pues según él, estos motores dan “mucho margen para jugar”.
Además, al llevar pisones de recorrido más corto del habitual, “una tarea extremadamente complicada”, se mejora la eficiencia y de paso se consigue un diseño más compacto, explicaba Nakajima. Toyota presenta esto como un ‘plus’ porque permitirá un estilo de carrocería más bajo y aerodinámico.
Otra de las dos principales claves extraídas de años de experimentación con la combustión de hidrógeno en el circuito de carreras “fue una mejor comprensión de los matices de la eficiencia térmica de un motor”, que mide cuánta energía se transfiere a las ruedas en lugar de perderse en forma de calor, dijo Nakajima.
Aunque no se han divulgado cifras exactas, se espera que estos nuevos motores superen significativamente la eficiencia térmica de los actuales. Por ponernos en contexto, los motores más eficientes hoy en día logran tasas de eficiencia térmica superiores al 40 %, aunque los bloques ajustados para generar electricidad en configuraciones híbridas pueden llegar hasta el 50 %, como es el caso del motor e-Power de Nissan.
Entre los nuevos motores de Toyota se encuentra un motor de 1,5 l que llegará en versiones atmosféricas y turboalimentadas, así como una unidad turboalimentada de 2,0 l. Según la marca, estos serán “entre un 10 y un 20 % más pequeños que los actuales”. Y sin embargo, “entregarán la misma o mejor eficiencia de combustible mientras ofrecen más potencia”.
Esta tecnología en desarrollo de la marca japonesa, que también han adoptado sus aliadas Subaru y Mazda (cada una contará con su propio motor), puede decirse que se considera neutra en carbono, aunque eso no significa que sea exactamente ‘cero emisiones’.
Es decir, no se trata de motores que no emiten absolutamente nada de C0₂, sino de motores que no generan nuevas emisiones con su funcionamiento: emiten el C0₂ que se ha capturado previamente para fabricar su combustible, ya sea hidrógeno líquido o combustibles sintéticos.
Mientras, se resuelve la polémica con el posible ‘Dieselgate japonés’, que también afecta al Grupo Toyota, se espera que estos motores lleguen al mercado a tiempo para cumplir con las estrictas normas de emisiones Euro 7 que entrarán en vigor en 2027.