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5 nuevas tecnologías para motores de gas

5 nuevas tecnologías para motores de gas
Contenido
  1. Elevación y tiempo variable de la válvula
  2. Desactivación de cilindros
  3. Inyección directa de combustible
  4. Turbocompresores
  5. conductores de luz

5: tiempo de válvula variable y elevación

La sincronización y la elevación variables de las válvulas pueden hacer que un motor de gasolina sea un 5% más eficiente.

© iStockphoto.com/MACIEJ NOSKOWSKI

Los fabricantes de automóviles están mejorando los motores de gasolina con distribución y elevación de válvulas variables. Para comprender cómo funciona, necesitará un conocimiento básico de cómo funciona el motor de un automóvil.

En un motor, las válvulas se abren y cierran para controlar cómo entra la mezcla de aire / combustible y cómo sale el escape de la cámara de combustión. En la mayoría de los motores de gasolina, las válvulas se abren al mismo tiempo y se abren a la misma distancia, independientemente de la potencia del motor. La fuerza de trabajo de un motor se conoce como velocidad. La velocidad del motor no se mantiene al día con la velocidad a la que se mueve un automóvil en la carretera. En cambio, la velocidad del motor se refiere a la velocidad a la que gira el cigüeñal del motor. Esta rotación proviene de los pistones en los cilindros del motor. Cuanto más rápido sean, más rápido girará el motor y más difícil será que funcione.

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Imagínese entrenar muy duro. Necesitará mucho combustible, en forma de calorías y mucho aire. El motor de su automóvil funciona de la misma manera, excepto que usa gasolina como combustible en lugar de calorías. Cuando sales a caminar, no necesitas tantas calorías ni aire. Lo mismo ocurre con su motor. Si las válvulas del motor se abren durante la misma cantidad de tiempo y ampliamente, independientemente del trabajo del motor, se desperdiciará combustible. Esto se debe a que el motor recibe la misma cantidad de combustible y aire, ya sea que se esté moviendo o tirando de una carga pesada.

Al variar el tiempo y la distancia de apertura de la válvula, el motor recibe solo suficiente combustible y aire para la tarea en cuestión. De hecho, la sincronización y la elevación variables de las válvulas pueden hacer que un motor de gasolina sea un 5% más eficiente. [source: U.S. Department of Energy].

4: Desactivación de cilindros

La desactivación de los cilindros apaga una cierta cantidad de cilindros en el motor cuando no son necesarios.

La desactivación de los cilindros apaga una cierta cantidad de cilindros en el motor cuando no son necesarios.

© iStockphoto.com/Khanh Trang

La desactivación del cilindro funciona según el mismo principio que el ajuste y la elevación variables de la válvula: un motor necesita diferentes cantidades de combustible para diferentes tipos de trabajo.

Tome un motor V-8, por ejemplo. Un motor V-8 de ocho cilindros. Cada vez que se arranca el motor, estos ocho cilindros giran, quemando combustible y aire. La mayoría de los automóviles, camiones y SUV con motores V-8 los tienen porque, por lo general, cuantos más cilindros tiene un motor, más potente es. Es por eso que a menudo ve motores V-8 en autos deportivos o camiones pesados. Pero aunque a la gente le encantan los motores V-8 porque son rápidos y pueden arrastrar cargas pesadas, la mayoría de la gente no hace estas cosas todo el tiempo.

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Aquí es donde entra en juego la desactivación del cilindro. Desactivación de cilindros apaga un cierto número de cilindros del motor cuando no es necesario. Esto significa que cuando un automóvil o camión mantiene una velocidad constante y no acelera, algunos cilindros no se utilizan. Como no están en uso, ni siquiera reciben gasolina y esto ahorra combustible. La tecnología de desactivación de cilindros se ha utilizado en automóviles y camiones con motor V-8 en los últimos años, pero algunos fabricantes de automóviles también están comenzando a agregarla a sus motores de seis cilindros. Se estima que la tecnología de desactivación de cilindros mejora la eficiencia del motor en un 7,5% [source: U.S. Department of Energy].

3: inyección directa de combustible

Un problema con una relación de compresión aumentada es que el combustible puede encenderse prematuramente, provocando lo que se denomina

Un problema con una relación de compresión aumentada es que el combustible puede encenderse prematuramente, provocando lo que se denomina “knockout” del motor.

© iStockphoto.com/Eduardo Antonio Fuentes

Otra forma de mejorar los motores de gasolina es cambiar la forma en que el combustible llega a la cámara de combustión. En un motor de gasolina, el combustible y el aire usan una chispa para encenderse en la cámara de combustión. Pero los investigadores encontraron que al calentar y presurizar el combustible antes de inyectarlo en la cámara de combustión, podían encender el combustible sin una chispa, una especie de funcionamiento del motor diesel. Este proceso ayuda a quemar de forma más limpia y eficiente, reduciendo la cantidad de combustible que el motor necesita para funcionar.

Un motor de gasolina normal tiene una relación de compresión de aproximadamente 10 a 1 (o un poco menos). Sin embargo, un nuevo motor Mazda (actualmente a la venta en Japón) utiliza esta tecnología y tiene una relación de compresión de 14 a 1. El Mazda Demio alcanza 70 millas por galón (29,8 kilómetros por litro).

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Un problema con una relación de compresión aumentada es que el combustible puede encenderse prematuramente, provocando lo que se denomina “knockout” del motor. Para evitar que esto suceda, los sistemas de inyección directa rocían una fina neblina de combustible directamente en el cilindro (por lo general, el aire y el combustible se mezclan en el puerto antes de ingresar al sistema). Esto ayuda a mantener baja la temperatura del motor y reduce los golpes. La inyección directa de combustible puede mejorar la eficiencia del motor en un 12% [source: U.S. Department of Energy].

2: turbocompresores

Los turbocompresores son ventiladores que funcionan con gases del sistema de escape del automóvil.

Los turbocompresores son ventiladores que funcionan con gases del sistema de escape del automóvil.

© iStockphoto.com/Oleg Shelomentsev

Puede parecer extraño hablar de turbocompresores como una forma de mejorar el ahorro de combustible. Después de todo, a menudo se les asocia con automóviles de alto rendimiento, que no son exactamente conocidos por su economía de combustible.

Turbocompresores son ventiladores que funcionan con los gases de escape del automóvil. Permiten que entre más aire comprimido en el cilindro. Esto permite una relación de compresión más alta (así como una inyección directa de combustible) y, por lo tanto, una combustión más eficiente. Piense en un turbocompresor como una inyección directa a la porción de aire de la mezcla de aire / combustible de un motor.

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Si bien el uso de un turbocompresor permite que los automóviles de alto rendimiento generen aún más caballos de fuerza, montarlos en un motor más pequeño les permite hacer el mismo trabajo que un motor más grande y ahorrar combustible. En 2011, Ford agregó un motor V6 turboalimentado a su gama de motores para sus camionetas F-150. Motores llamados EcoBoost, demuestran que no necesitas un V-8 en una camioneta. Con un turbocompresor, el motor F-150 EcoBoost 2011 produce 365 caballos de fuerza, 420 lb-pie de torsión y puede remolcar hasta 11,300 libras (5,126 kg). En comparación, el motor V8 básico de la F-150 desarrolla 360 caballos de fuerza y ​​380 libras-pie de torque. El EcoBoost V-6 de la F-150 no solo produce más potencia, sino que también proporciona una mejor economía de combustible que el V-8. En dos ruedas motrices, la EPA dice que obtiene 16/22 millas por galón (6.8 / 9.4 kilómetros por litro) en ciudad / carretera, mientras que el V-8 la base alcanza 15/21 millas por galón (6,4 / 8,9 kilómetros por litro) en ciudad / carretera.

1: conductores de luz

Presiona el acelerador y usarás más gas que alguien que acelera gradualmente.

Presiona el acelerador y usarás más gas que alguien que acelera gradualmente.

© iStockphoto.com/Andrejs Pidjass

La mayor variable en la cantidad de gasolina que usa un motor no está completamente en su tecnología. Está en la forma en que se lleva a cabo. En realidad, es simple: pisa el acelerador parpadeando y usa más gas que alguien que acelera gradualmente. Hay una razón por la que las calificaciones de economía de combustible siempre señalan que su millaje puede variar.

Pero los fabricantes de automóviles están encontrando formas de capacitar a los conductores para que conduzcan de manera más eficiente. Al informar al conductor cuando está conduciendo de manera eficiente, el motor puede pasar más tiempo funcionando a niveles en los que se optimiza la eficiencia. Por ejemplo, el Kia Forte y el Honda Odyssey 2011 tienen luces verdes en el tablero que indican cuándo se conducen de manera eficiente. Y no son los únicos: muchos fabricantes de automóviles tienen indicadores similares de eficiencia del conductor. Los fabricantes esperan que los conductores vean mantener encendida la eficiencia como una especie de juego, aumentando su eficiencia general y reduciendo el consumo de combustible. consumo.

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Otra característica que tienen muchos autos nuevos se llama modo ecológico. Si bien los modos ecológicos son comunes en los híbridos, los fabricantes de automóviles también están comenzando a agregarlos a los autos que funcionan con gasolina. En la mayoría de los automóviles, el modo ecológico se activa presionando un botón. Esto cambia las características de la caja de cambios para mantener el motor funcionando a velocidades más bajas. Como el motor no funciona con tanta fuerza, consume menos combustible. Aunque el modo ecológico no funciona en todas las situaciones de conducción (puede ser un poco tarde en la carretera, por ejemplo), conducir por la ciudad definitivamente puede ayudarte a consumir menos gasolina.

Para obtener más información sobre las nuevas tecnologías de motores de gasolina y otros temas relacionados, siga los enlaces de la página siguiente.

Galería de imágenes: Motores El dominio de los motores de gas en el mercado automotriz persistirá en el futuro previsible.  Vea más fotos de motores.
Galería de imágenes: Motores El dominio de los motores de gas en el mercado de la automoción persistirá en el futuro previsible. Vea más fotos de motores.

© iStockphoto.com/Alexandr Mitiuc

Con todo el bombo publicitario sobre los coches híbridos, eléctricos y de combustible alternativo, es fácil pensar que la era del motor de gasolina ha terminado. Cuando tiene automóviles que funcionan con hidrógeno o se conectan a la pared, el motor de combustión interna puede parecer completamente desactualizado.

Pero el hecho es que la gran mayoría de los automóviles vendidos en los Estados Unidos funcionan con motores de gasolina. El dominio de los motores de gas en el mercado de la automoción persistirá en el futuro previsible. Los fabricantes de automóviles utilizan motores de gasolina por diversas razones. La gente está acostumbrada a ellos, hay una infraestructura que los respalda y se adaptan bien a la forma en que la mayoría de los estadounidenses usan sus automóviles.

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Esto no quiere decir que los motores de gasolina no tengan sus inconvenientes. Contaminan y dependen de la gasolina, lo que deja a los conductores estadounidenses sujetos a fluctuaciones en los precios del combustible. Si bien el motor del automóvil en su garaje tenía mucho en común con los motores utilizados en los primeros automóviles, las nuevas innovaciones en la tecnología de motores permitieron a los fabricantes de automóviles solucionar algunos de los problemas asociados con los motores de gasolina. Una mayor potencia, eficiencia de combustible y emisiones permiten que las personas conduzcan el tipo de automóviles que aman, al tiempo que reducen la cantidad de contaminantes que contaminan y el dinero que gastan en gasolina.

Observar algunas de las últimas tecnologías que mejoran el ahorro de combustible en unas pocas millas por galón puede no parecer mucho, pero tenga en cuenta que con casi todos los automóviles en la carretera que usan motores de gasolina, las pequeñas mejoras tienen un gran impacto en todos los ámbitos. . Actualmente, los automóviles eléctricos e híbridos representan solo alrededor del 2% de los automóviles en la carretera. Hacer que el 98% restante sea más eficiente ahorra dinero, reduce la dependencia del petróleo extranjero y reduce la contaminación, al tiempo que mantiene los automóviles nuevos asequibles y atractivos para la mayoría de los compradores.