Motor Diesel de Dos Tiempos-Solución Prometedora para Reducir las emisiones de CO2
Los motores de dos tiempos han abandonado el mercado del automóvil durante mucho tiempo debido a graves inconvenientes. Desafortunadamente, la comparación con las prestaciones de los motores de cuatro tiempos no estaba a favor de los de dos tiempos. Sin embargo, las necesidades de un motor más compacto con una mejor relación entre la masa y el tamaño frente a la potencia motivaron los esfuerzos de investigación a principios de los años 90. Lamentablemente, estos esfuerzos no tuvieron éxito comercial y los fabricantes de automóviles mantuvieron la arquitectura de motores de cuatro tiempos como arquitectura de base.
Sin embargo, el motor de dos tiempos es un concepto muy favorable para la reducción de tamaño y de costos al reducir el número de cilindros sin penalizaciones de NVH. Todo esto, sumado a la madurez de los cálculos de CFD y la disponibilidad de electrónica de alta potencia para el control y la inyección de combustible, animó a la división de investigación de Renault a examinar más de cerca su arquitectura.
El estudio trata de un motor diesel de dos cilindros basado en un motor de válvulas de dos tiempos. La admisión de aire y el gas de escape se realizan a través de cuatro válvulas por cilindro; la inyección de combustible se realiza a través de una boquilla de diez orificios a 1800 bar de presión. La empresa Delphi, socio del proyecto, proporcionó el sistema de inyección.
La cilindrada del motor es de 730 cm3 y el motor está diseñado para un rango de potencia de aproximadamente 35-50 kW y un rango de par de 110-145 NM.
El diseño de la recolección de basura se logró con la ayuda de simulación 3D basada en las mejores herramientas de simulación 3D disponibles. Se completaron más de 250 cálculos para determinar el mejor diseño de la culata que alcanzaba el objetivo de eliminar los rendimientos. Al final de este paso, se determinó el mejor compromiso entre la masa de gas fresco y la masa de gas quemado en el cilindro, respetando los criterios de combustión y eficiencia del motor.
El sistema de sobrealimentación de aire fue diseñado en cooperación entre los socios Renault, Le Moteur Moderne y la Universidad Tecnológica de Praga.
Las pruebas de inyección y combustión y la optimización se realizaron en un motor de un cilindro en CMT, Universidad de Valencia, socio del proyecto. El conjunto de parámetros se exploró y optimizó para alcanzar el mejor compromiso entre la eficiencia de combustión y el objetivo de emisiones contaminantes para alcanzar las normas EURO 6.
Finalmente, la optimización del motor, incluido el sistema de bucle de aire, la calibración y el control se planificarán en 2012 y se realizarán en IFPEN, socio del proyecto.
En este documento se presentarán los objetivos, el proceso de diseño, el mayor avance técnico y sus resultados detallados.
El proyecto cuenta con el apoyo de la financiación de la Comunidad Europea en una POTENTE plataforma integrada.
Acrónimo del proyecto: POWERFUL
Título completo del proyecto: Tren motriz para futuros vehículos ligeros
Acuerdo de subvención no.: 234032