La palabra dos tiempos trae recuerdos. Los oídos y la nariz empiezan a zumbar y a picar sin suerte cuando el cerebro piensa en los antiguos quemadores de aceite. Y para algunos, el motor de dos tiempos fue y sigue siendo el mayor activo del motor de pistón alternativo. Pero esto se puede lograr con incluso menos ciclos. La definición de motor de dos tiempos es: una revolución o ciclo de trabajo completo dura una revolución del cigüeñal. Debido a los tiempos de ciclo dobles en comparación con un motor de cuatro tiempos, un motor de dos tiempos arranca una vez por revolución, mientras que un motor de cuatro tiempos necesita dos revoluciones por encendido.
El motor de contrapistón de Innengine es un motor de 1 tiempo debido a la relación de encendidos a revoluciones, ya que sólo necesita media revolución por ciclo de trabajo. Por lo tanto, arranca con el doble de frecuencia que un motor de dos tiempos y cuatro veces más que un motor de cuatro tiempos. Matemáticamente, tira cada ángulo de 180 grados del cigüeñal. En teoría, porque el motor e-Rex en realidad no tiene cigüeñal.
El rescate del motor térmico (?)
Los motores de pistones opuestos nunca han sido comunes en las motocicletas. Sólo DKW utilizó este diseño con sobrealimentadores en las carreras en 1950. Hoy en día aparece de vez en cuando como el salvador del motor de combustión en los automóviles, con el mismo éxito duradero que el del DKW. El problema con este diseño: los pistones que giran en direcciones opuestas requieren dos cigüeñales o una desviación hacia un cigüeñal. Ambos requieren espacio de instalación y, lo más importante, equilibrio de masa. Sin embargo, estos motores fueron particularmente populares en los años 1930 y 1960 como motores de barcos o aviones y, en la mayoría de los casos, como motores de dos tiempos.
En un motor de pistones opuestos, dos pistones comparten una cámara de combustión y giran en direcciones opuestas. No necesita sincronización de válvulas ni culatas complejas, que es la principal ventaja. La superficie de la cámara de combustión es pequeña, lo que da como resultado una mayor eficiencia térmica y una purga muy completa de la cámara de combustión de los gases de escape sin pérdidas por purga. Al mismo tiempo, esta es la mayor desventaja de este diseño: el control de los gases de escape está expuesto a una temperatura de los gases de escape muy alta.
Sin embargo, el motor impresiona con un par muy constante y elevado que, a diferencia de los motores de dos tiempos habituales, está determinado por el nivel de llenado y no por las revoluciones. Las principales desventajas son el tamaño del cárter y la elevada complejidad mecánica, ya que o se utilizan dos cigüeñales o se requiere una desviación, lo que normalmente significa el extremo opuesto del pistón del motor. Y es precisamente del número de cigüeñales de donde parte Innengine.
©BMW/Astron/Lang
Cuatro cilindros con ocho pistones y sin cigüeñal.
Innengine no utiliza ningún cigüeñal, sino dos discos de leva. Los pistones transmiten fuerza directamente al disco a través de una ranura guía y lo hacen girar. Los discos de levas funcionan de forma sincronizada, están conectados por un eje interior y, por lo tanto, actúan directamente sobre el eje de transmisión. Dado que todos los pistones funcionan sincrónicamente y dos cámaras de combustión disparan 180 grados cada una, el motor funciona con extrema suavidad.
Cada cámara de combustión se enciende dos veces por revolución. El aire aspirado se transforma en una mezcla inflamable mediante inyección directa; los pistones en el lado de escape liberan ranuras hasta el punto muerto inferior a través del cual escapa el gas expandido. Esta depresión en la cámara de combustión hace que el aire entre a través de las ranuras abiertas por el pistón en el lado de admisión. Durante este tiempo, el disco de leva sólo gira 180 grados. Los dos pistones comprimen el aire hasta el punto muerto superior, el combustible se inyecta directamente en las cavidades del pistón y se enciende. El disco de leva sólo gira 360 grados entre dos encendidos, que es el principio del motor de 1 tiempo.
Compresión variable
En los motores de pistón normales, la compresión es la clave de oro para la eficiencia: cuanto mayor sea, mejor. Sin embargo, las relaciones de compresión altas sólo son más efectivas a velocidades cada vez más altas. En caso de carga parcial, es decir, en caso de llenado incompleto, nunca se alcanza la compresión máxima. Como resultado, ha habido numerosos intentos de hacer que la compresión sea variable, todos sin ningún éxito real.
Innengine utiliza un diseño de motor complejo pero simple y puede implementar compresión variable. Para ello, los españoles giran un disco de leva, acortan la distancia entre los pistones y simulan una biela más larga, reduciendo así la cámara de combustión y aumentando así la compresión. Por el contrario, aumentan el tiempo de succión cuando se gira el disco. En principio, Innengine combina compresión variable con «tiempo de control» variable.
© Toyán
Ampliador de rango de hidrógeno
Innengine diseñó el motor, llamado e-Rex, para su uso en automóviles. Con un motor eléctrico directamente acoplado actúa como extensor de autonomía, ya que los dos motores generan su potencia directamente mediante un movimiento de rotación. El e-Rex no necesita una transmisión entre el motor eléctrico y el extensor de alcance, ahorrando peso y espacio. Se dice que el e-Rex es un 55 por ciento más pequeño y un 70 por ciento más ligero que los motores de combustión comparables de 2.000 metros cúbicos, y actualmente están trabajando en la norma Euro 7 en colaboración con la Universidad de Valencia. La inyección directa permite utilizar hidrógeno como combustible. En comparación, el e-Rex de 700 metros cúbicos genera aproximadamente la potencia de un motor atmosférico convencional de 2.000 metros cúbicos. Y esto queda más claro: Innengine no quiere salvar el motor de combustión en su forma actual, sino facilitar la electrificación, ya que el motor de pistón opuesto y una máquina eléctrica tienen la misma dirección de trabajo.
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Conclusión
Aquí está de nuevo el motor de pistones opuestos, el “salvador del motor de combustión”. El motor de pistón alternativo simplemente sabe cómo seguir levantando los diseños más exóticos. El concepto de Innengine evita hábilmente algunas de las desventajas del motor de pistón opuesto. Y el e-Rex no quiere salvar el motor térmico, sino facilitar la electrificación. Como extensor de alcance con poca o ninguna vibración, proporciona alcance con poco peso donde de otro modo se necesitarían baterías pesadas. Problema: el e-Rex debe estar quemando algo. No debería ser combustible fósil, ni tampoco hidrógeno, aunque sea «verde».
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