2 de Marzo de 2010
Multiair: la estrategia innovadora para la gestión del aire y de la combustión
En el último decenio, el desarrollo de la tecnologÃa Common Rail para motores Diesel ha significado una importantÃsima evolución tecnológica en el sector de los automóviles y de los vehÃculos comerciales. Para ser competitivos en el segmento de los motores gasolina, el Grupo Fiat ha decidido adoptar una actitud análoga, basada en la identificación de innovaciones tecnológicas estratégicas.
El objetivo es ofrecer al cliente beneficios sustanciales en términos de consumo de combustible y suavidad / agrado de conducción manteniendo, al mismo tiempo, las caracterÃsticas de confort intrÃnsecas de este motor, que derivan de un proceso de combustión fluido y del poco peso de las estructuras y de los componentes.
El parámetro fundamental para el control de la combustión de un motor Diesel, y por lo tanto de sus prestaciones, emisiones y consumo de gasoil, está representado por la cantidad y caracterÃsticas del combustible inyectado en los cilindros. Es por esto que el sistema de inyección de control electrónico Common Rail representa un verdadero nuevo paradigma en las tecnologÃas de motores Diesel de inyección directa.
El parámetro esencial para controlar la combustión de un motor de gasolina y en consecuencia sus prestaciones, emisiones y consumo de combustible, está representado en cambio por la cantidad y caracterÃsticas de la carga de aire en los cilindros. En los motores tradicionales, la masa de aire introducida en los cilindros es controlada mediante el funcionamiento de la apertura de las válvulas de aspiración constante y modificando la presión en la máxima apertura, mediante una mariposa. Una de las desventajas de este control tradicional es el desperdicio de alrededor del 10% de la energÃa útil, a causa de las pérdidas ligadas al bombeo del aire fresco a una presión más baja respecto a la presión atmosférica de descarga.
El salto tecnológico realizado en el control de la masa de aire y, por lo tanto, en las tecnologÃas de los motores de gasolina, se basa en el control de la carga directamente en el ingreso en los cilindros, mediante un sistema avanzado de actuación electrónica y de control de las válvulas de aspiración, con el mantenimiento de una presión constante en el máximo de los conductos de aspiración.
La investigación que ha llevado a esta gran innovación se remonta a los años ’80, cuando las tecnologÃas de control electrónico del motor habÃan llegado a su madurez.
Al principio, los esfuerzos de investigación mundiales estaban dirigidos al concepto de actuación electromagnética, donde la apertura y el cierre de la válvula se obtiene activando alternativamente el electroiman superior e inferior que está conectado a la válvula. Este principio de gestión tenÃa la ventaja intrÃnseca de una máxima flexibilidad y de una respuesta dinámica en el control de la válvula. Sin embargo, tras un decenio de importantes esfuerzos de desarrollo, no fue posible superar las principales desventajas de este tipo de tecnologÃa, como su falta de fiabilidad y su elevada absorción de energÃa.
En este punto, la mayor parte de los fabricantes de coches volvió al desarrollo de conceptos electromecánicos más simples y robustos, basados en la variación de la alzada de las válvulas con mecanismos dedicados, generalmente combinados con variadores de fase, para permitir el control tanto de la alzada de válvula como de la fase. La principal limitación de estos sistemas debe buscarse en el bajo grado de flexibilidad de los regÃmenes de apertura de las válvulas y en una respuesta dinámica marcadamente inferior, por lo cual, por ejemplo, todos los cilindros de un motor actúan simultáneamente, excluyendo por lo tanto cualquier acción selectiva de los cilindros. En el curso del último decenio se produjeron muchos sistemas de control de las válvulas de esta tipologÃa.
A mitad de los años ’90, la investigación del Grupo Fiat se orientó hacia la actuación electro-hidráulica, aprovechando la experiencia adquirida durante las fases de desarrollo del Common Rail. El objetivo era alcanzar la flexibilidad esperada en los regÃmenes de apertura de las válvulas y en el control de la masa de aire, cilindro por cilindro y ciclo a ciclo.
La tecnologÃa electro-hidráulica de actuación variable desarrollada por Fiat ha sido elegida por su relativa simplicidad, sus bajos requisitos de potencia, su naturaleza intrÃnsecamente fiable y su bajo coste potencial.
Archivado en: Novedades el 2 de Marzo de 2010