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Todo lo que tienes que saber sobre los motores HCCI

Es muy habitual que miremos la prensa y nos encontremos casi a diario noticas y artículos relacionados con el prometedor futuro del vehículo eléctrico. No es descabellado pensar que el vehículo eléctrico, ya que no emite ningún tipo de contaminante en forma de humo, es la solución al problema de contaminación atmosférica que sufren nuestras grandes ciudades, pero a día de hoy, ¿es ya el vehículo eléctrico la solución a todos nuestros problemas de contaminación y movilidad? Lamentablemente, hoy no. Pese al enorme progreso que experimenta esta tecnología todavía presenta algunas desventajas sobre todo en cuanto a movilidad se refiere.

Principalmente son dos las desventajas que el vehículo eléctrico presenta respecto a los motores convencionales. La menor autonomía que tienen estos vehículos y lo variable que es la misma, dependiendo de las circunstancias de conducción (A/C conectado, luces puestas, etc.), unido al escaso número de estaciones de recarga que existen fuera de las grandes ciudades, hacen de estos vehículos únicamente aptos para trayectos cortos. Puesto que realizar trayectos largos con estos coches requiere de una planificación extra que no es necesario realizar con los vehículos de combustión actuales.

Obviando estos dos inconvenientes, que sin duda serán solventados en los próximos años, nos encontramos que debemos abordar y dar respuesta al problema de la contaminación en las grandes ciudades de forma inmediata. Varios son los caminos que se están siguiendo para abordar este problema, desde aplicar restricciones al uso de vehículos con el consiguiente malestar de los usuarios hasta el empleo de las llamadas “tecnologías puente” que reducen en gran medida el problema existente.

Son varias las tecnologías denominadas puente que hoy están presentes en nuestras carreteras, el vehículo híbrido o los coches que utilizan GLP o GNC son solo algunos de estos ejemplos de los cuales la mayoría de nosotros hemos oído hablar alguna vez. Sin embargo, existe otra tecnología denominada HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition), Carga Homogénea Encendido por Compresión, que lleva presente desde hace varios años en muchos de los vehículos que utilizamos a diario y de la cual la mayoría de la gente desconoce su existencia. En los próximos párrafos explicaremos brevemente en que consiste y cuáles son sus principales ventajas e inconvenientes de esta gran desconocida.

La tecnología HCCI es aplicable tanto a motores Diésel como Gasolina, pero actualmente podemos encontrar esta sobre todo en estos últimos. HCCI es una combinación de los actuales motores diésel y gasolina y como su nombre indica consiste básicamente en mezclar de forma homogénea el aire con el combustible e inflamar el mismo mediante compresión prescindiendo de la bujía, del mismo modo que sucede en los motores diésel. Esta forma de realizar la combustión presenta varias ventajas e inconvenientes respecto a los motores convencionales.

Entre las ventajas de los motores HCCI podemos enumerar las siguientes. Mayor rendimiento que los motores de gasolina a baja y media carga debido a que la combustión es más rápida, la relación de compresión es mayor y las pérdidas que provoca la mariposa de gases es menor, ya que esta suele estar normalmente abierta. Esto se traduce en un mejor consumo de combustible con menos emisiones de NOx e hidrocarburos.

El principal inconveniente de estos motores es un problema intrínseco a su funcionamiento, ya que la combustión espontánea debe producirse en el momento preciso y controlar dicho momento es muy complicado de realizar, sobre todo a altas cargas de motor. En los motores convencionales es la bujía controlada por la unidad de control la que inicia la misma, pero en el caso de los motores HCCI esta se produce por autoencendido y este punto varía en función de la temperatura y la presión existentes en el cilindro. Esto resulta especialmente complicado en los motores multicilindro en los cuales suelen existir pequeñas variaciones de temperatura en los cilindros que afectan a su vez al autoencendido de la mezcla. Estos motores presentan además una baja potencia específica debido a su funcionamiento con mezclas pobres. Esto no resulta un problema a bajas y medias cargas donde prima sobre todo el ahorro de combustible, pero sí que es perjudicial a altas cargas donde queremos tener toda la potencia disponible.

Mientras los fabricantes buscan formas efectivas de controlar la combustión en todas las circunstancias estos han optado por una tecnología hibrida que combina en un mismo motor el funcionamiento en modo HCCI con el funcionamiento convencional. De esta forma tenemos todas las ventajas de los motores HCCI para el funcionamiento a bajas y medias cargas pasando a trabajar como un motor convencional (Encendido mediante bujía) en altas cargas cuando requerimos potencia en altas cargas.

De este modo, estos motores han conseguido disminuir los consumos de combustible y emisiones contaminantes conservando la potencia y el funcionamiento estable a altas cargas.

Pese a que las tecnologías puente no suponen una solución definitiva a los problemas actuales sí que son un avance sustancial y una mejora considerable.

Cars Marobe

José Antonio Alique, Técnico Superior de Automoción en Carsmarobe.