Motores modernos y motores antiguos

A partir del año 2000. es decir junto con el Siglo XXI, empezaron a aparecer los autos digitales, que fueron la primera revolución tecnológica importante desde la masificación de los automóviles con el Ford Modelo T de 1908, que ocurrió justo un siglo antes.

Es notable que pasara un siglo completo sin grandes cambios tecnológicos, eso muestra la genialidad del motor de combustión interna, un diseño casi perfecto. Pero cuando se masificaron los computadores todo mejoró muchísimo más.

Desde hace unos meses empecé a entender como funciona la inyección electrónica de combustible y el encendido electrónico, gracias a que pude concectarme con la interfaz OBD2 del auto después de varios años tratando de hacerlo sin resultado.

Resulta que ahora que entiendo lo que antes era chino para mi, pasaré a comentarles algunos de los principales avances tecnológicos que están incorporando los motores. Empecemos por uno aparentemente simple, los

Cilindros desfasados
En un motor tradicional el pistón, la biela y el centro del cigueñal van alineados en una misma línea vertical, sin embargo hace años descubrieron que si se desplaza el centro del cigueñal hacia el lado se consigue un motor más potente, eficiente, más pequeño y que corre más aliviado. 

En mi Toyota Vitz 1999 por ejemplo, introdujeron por primera vez este desfase que es de solo 8 mm, pero da grandes ventajas. Desde esos años, los motores con cilindros desfasados se han popularizado muchísimo. Una buena explicación de como funciona se puede ver en este video.

Sensores de oxígeno de banda ancha
Mi auto tiene un sensor de oxígeno anticuado, de circonio,  que usa el computador para saber si la mezcla que está explotando es rica o pobre. Estos sensores trabajan en realidad con solo dos valores de corte, uno cercano a 0 volts para mezcla pobre y otro valor cercano a 1 volt para mezcla rica.

En base a esa información la computadora (ECU) puede determinar como está la mezcla de aire y combustible respecto a la proporción ideal (estequiométrica) de 14.7 partes de oxígeno por 1 parte de combustible, 

Si la proporción es mayor a esa, la ECU ordena a los inyectores a rociar combustible por menos tiempo y viceversa. 

Un sensor de oxígeno de banda ancha no da solo valores "alto" y "bajo" sino que entrega la proporción exacta de aire y combustible que tiene la mezcla en cualquier momento. Así, no necesita estar oscilando para hacer los ajustes de combustible, sino que le entrega directamente los datos a la ECU. El auto de la Pilar, que es un Vitz 2015 de tercera generación trae un sensor de ese tipo.

Ciclo Otto versus Ciclo Atkinson
Los motores de combustión de autos son casi todos de cuatro tiempos: admisión, compresión, explosión y escape y en su enorme mayoría funcionan en "Ciclo Otto", que significa que en el ciclo de admisión la válvula se abre y se cierra apenas el cilindro empieza a subir.

Pero hace muchos años a un señor de apellido Atkinson se le ocurrió que si la válvula de admisión se dejaba abierta mientras el pistón estaba subiendo el motor sería mucho más eficiente, aunque menos potente.

Atkinson propuso un complicado sistema de bielas secundarias que hacían al motor más grande y pesado, lo que anulaba su egiciencia y esos motores dejaron de usarse. 

Pero con la aparición de los autos híbridos surgió el problema que lo que se ganaba en economía de combustible se perdía por el aumento del peso.

Entonces se empezó a buscar motores súper económicos, que ya no necesitaban ser potentes porque se usaban solo para cargar la batería. 

Allí empezó el auge de los motores modernos de tres cilindros y la vuelta de los de Ciclo Atkinson, cuyo problema de tamaño y peso se resolvió de manera muy sencilla: en lugar de agregarle bielas se agrandaron los camones de la levas de escape.

El auto de la Pilar no es híbrido pero tiene un motor que Toyota construyó para sun híbridos Prius, el motor 1NZ-FXE no es un bólido pero es muy eficiente y económico. En este video pueden ver la comparación entre motores Otto y Atkinson.

No todo lo que brilla es oro
En fin, hay muchos avances interesantes, pero estos son tres de los que más me han llamado la atención. Los autos digitales modernos son mejores que nunca en casi todos los sentidos, aunque algunos cambios han afectado negativamente.

Por ejemplo las regulaciones como Euro 4 y 5, que rayan en la extravagancia, han hecho que todos los autos a prtir del 2010 usen anillos que sellan con menos fuerza el pistón con el cilindro, en especial el anillo de aceite- Así el motor anda más liviano, es más económico y emite menos... pero a los pocos años empieza a quemar aceite.

Este es un problema conocido en todos los autos modernos, inclusive Toyota. Ya pasó la era de los motores que les podías cambiar aceite una vez al año o ponerle aceite de relleno, como hacía yo con todos mis autos. Ahora a los 100.000 km todos los autos empiezan a quemar aceite, a menos que le hagas cambio muy frecuente y con aceite caro. 

Será muy difícil que volvamos a tener autos que duren 500.000 kilómetros o más. Incluso hay autos como los europeos que llevan el motor Puretech, que pillan válvulas y se funden sin remedio antes de los 100.000 km de uso. No todo lo nuevo es mejor.

Can Scanner en un Vitz 2014
Finalmente hice un video de menos de dos minutos para mostrar los valores que aparecen en el Car Scanner en el auto de la Pilar, que lleva sensor de oxígeno de banda ancha y es 15 años más nuevo que el mío, esto le puede servit a los que tengan autos más modernos, aquí va

P.D, y ya que estamos en cuestiones de mecánica miren estos pakistaníes como funden un pistón, me hicieron recordar mis años de Inacap cuando me hicieron mecánica de banco, torno y fresa ¡que cosa más linda! Mis respetos para los pakis del video