Mientras la mayoría de los fabricantes están apostando por la reducción de cilindradas (downsizing), inyección directa y sobrealimentación en motores de gasolina, algunos japoneses van a su bola. Me refiero a Mazda y a Toyota, que están confiando aún en atmosféricos, inyección indirecta o mantener cilindradas.
Toyota ha anunciado dos motores, que tendrán 14 variantes en la calle en 2015. Por un lado está el 1.33 VVT-iE Atkinson y el 1.0 VVT-i. En los dos casos no conocemos las potencias que desarrollan. Son atmosféricos y de inyección multipunto.
Según el ciclo de homologación japonés JC08 reducen el consumo un 10% respecto a los motores actuales, el 1.33 VVT-i (100 CV) y el 1.0 VVT-i (68 CV). Si además se les pone el Stop&Start, la diferencia crece al 15% para el primero y 30% para el segundo. Nótese que el Stop&Start distorsiona el consumo en ciclo urbano al evitar el ralentí.
Motor 1.33 VVTi-E
Por primera vez, Toyota utiliza el ciclo Atkinson para un motor no asociado a otro eléctrico (híbrido). Este ciclo de "cinco tiempos" mantiene las válvulas de admisión levemente abiertas durante la carrera de compresión. Da menor potencia, pero tiene una eficiencia térmica superior.
También se ha trabajado en reducir la fricción interna del motor, modificando las faldas de los pistones, usando cojinetes con una capa de plástico y una cadena de distribución optimizada que tiene menor rozamiento.
Para compensar la pérdida de potencia, tiene una relación de compresión alta (13,5). Al hacer esto, para evitar el potencial picado de bielas, el colector de admisión produce una turbulencia vertical que acelera la combustión. Además, tiene optimizado el doble reglaje de válvulas (VVT-iE). La "E" del final es por "eléctrico".
Un sistema de EGR fría reduce la formación de óxidos de nitrógeno a la vez que aumenta el rendimiento. Estamos hablando de un 38%, muy cerca del 38,5% de eficiencia térmica que tiene el motor 2ZR-FXE (1.8 VVT-i) del Prius de tercera generación, Auris híbrido y Lexus CT 200h. Según Toyota es líder en su clase en eficiencia.
Tengamos en cuenta que los motores de combustión interna están muy lejos de ser máquinas energéticamente eficientes, ya veis que más de la mitad del combustible que consumen se pierde en forma de calor. El resto es trabajo útil efectivo. El objetivo de Toyota es llegar al 40% de rendimiento.
Otro fabricante japonés, Mazda, ha ido más lejos en relaciones de compresión con sus motores SKYACTIV-G de primera generación, y ya hay planes de una tercera generación. Así, sus motores son competitivos con los molinillos apretados con turbo de la competencia con una construcción más simple.
Motor 1.0 VVT-i
En este caso, es un motor de ciclo Otto, desarrollado junto a la submarca Daihatsu. La eficiencia térmica sube hasta el 37% utilizando la turbulencia en admisión (swirl), relación de compresión aumentada y recirculación de gases (EGR) en frío.
Más de uno se habrá fijado que estas medidas de ingeniería ya se aplican desde hace tiempo en motores Diesel. Los temerosos de la EGR pueden estar tranquilos, los motores gasolina generan tan poca carbonilla que es difícil llegar a obstruir esa válvula. En un Diesel es algo bastante normal.
Las EGR se usan en motores gasolina desde hace muchos años. Sin ir muy lejos el motor 7M-GTE que debutó en 1987 tiene un sistema de recirculación de gases de escape. Es una forma de reducir las emisiones tóxicas, parte del aire de escape se recircula a la admisión para tener un aire pobre en oxígeno, reduciendo los NOx.
