DYNA JOURNAL ENGINEERING

Key words:

[No data]

Article type:

ARTICULO DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLE

Section:

VARIOUS

En este artículo se trata de explicar el cómo y el porqué de la evolución prevista de los motores de los automóviles ligeros y los carburantes necesarios para su funcionamiento. El motor y el carburante de un automóvil han de ser transportados lo que exige alta relación potencia / peso, alta densidad de energía (potencia calorífica por unidad de volumen ocupado) y bajo consumoespecífico. El gasóleo tiene un 13% más de densidad de energía que la gasolina, pero el etanol tiene un 25% menos, siendo estas reducciones del 33% para el G.L.P. y del 75% para el gas natural comprimido. Además, los sistemas de propulsión deben emitir poco ruido y vibraciones para confort de los usuarios, muy bajas emisiones contaminantes por calidad del aire, consumo moderado para reducir los problemas del efecto invernadero, bajo coste de fabricación por competencia, mantenimiento sencillo y periodo entre revisiones largo por ser usados por usuarios no profesionales y debe ser capaz de adaptarse a cargas parciales y regímenes transitorios de utilización. Echando la vista atrás, vemos que en el primer tercio del siglo XX se trataba de “inventar” con fuerte dosis de empirismo e ingenio, y la aviación era el motor del desarrollo. Los años 1930 a 1970 estuvieron marcados por la creciente demanda de “potencia”; en estos años se desarrollaron los fundamentos de la combustión y la fluidodinámica interior de los motores, siendo la gasolina el principal carburante para vehículos ligeros. En las etapas de crisis, primaba la reducción de costes. Las décadas de 1970 a 1990 estuvieron marcadas por la reducción de consumo causada por el incremento de precios de los carburantes; apareció la electrónica para controlar los motores y entraron en escena los catalizadores y los motores de diesel. En los años 1990 fue la drástica reducción de emisiones lo que marcó el desarrollo, unido al aumento de la fiabilidad de los sistemas de propulsión con la generalización de la electrónica y la fuerte competencia entre motores de gasolina y diesel. ESCENARIOS PREVISTOS A partir de 2000, el mundo ha sido consciente de que la atmósfera no tiene capacidad ilimitada y la emisión de CO2 debe ser moderada; por ello vuelve a estar en escena la reducción de consumo desde sus diversas ópticas y la diversificación de carburantes para reducir la emisión neta de CO2. En las figuras 1 y 2 se pueden ver la evolución del consumo medio de los vehículos ligeros en Europa y las limitaciones de emisiones impuestas a los mismos y la figura 3 muestra el consumo de los vehículos ofertados en España en 2002. El menor consumo de los motores diesel es debido por una parte a la mayor densidad de energía del gasóleo y por otra a su mejor rendimiento en uso a carga parcial. Actualmente se venden en Europa al año unos 14,5 millones de turismos (más de un 40 % con motor diesel, pero algunos países como España más del 50 %), 1,7 millones de furgonetas y unos 420.000 entre camiones y autobuses. El consumo de gasóleo crece en Europa, pero sobre todo en países como España donde entre agosto de 2002 y agosto de 2003 se han consumido 11.089 millones de litros de gasolina (lo que implica un descenso de un 2%) y 24.175 millones de litros de gasóleo (incremento del 8,2%). El escenario previsto para el sector de los vehículos ligeros está marcado por el compromiso entre los diversos sectores implicados de reducir la media de emisión de CO2 a valores de 140 g / km para 2008, lo que implica reducir el consumo medio de los vehículos vendidos, bien por mejora del rendimiento de sus motores o por una modificación de los hábitos de compra. En todo caso es necesario continuar reduciendo las emisiones contaminantes, sobre todo las de NOx en Europa y hay que reducir el consumo en uso urbano (cerca del 80 % de la población vive en entornos urbanos).