Porsche patenta un novedoso motor de seis tiempos
El motor de combustión interna de cuatro tiempos ha existido por casi 200 años y se usa en todos los autos de pasajeros de motor de gasolina o diesel en todo el mundo, pero Porsche, siendo Porsche, acaba de patentar un concepto que podría cambiarlo todo, dándole a una de las fuentes de poder más usadas en el mundo una mayor eficiencia y más potencia.
El motor de seis tiempos es similar al de cuatro tiempos, con ciclos de admisión, compresión, combustión y escape, pero añadiendo en el medio dos tiempos más de compresión y combustión antes del ciclo final que expulsa los gases de la cámara para volver a empezar con la admisión.
El resultado sería algo así: Admisión, compresión, combustión, compresión, combustión y escape.
El resultado está en que al duplicar la cantidad de ciclos de compresión y combustión, el motor produce más potencia y también reduce las emisiones, haciéndolo más eficiente.
La diferencia clave entre el motor de cuatro tiempos y el de seis que propone Porsche está en el árbol de levas y el tiempo de las válvulas.
¿Cómo funciona el motor de seis tiempos de Porsche?
Las imágenes de la patente de Porsche revelan detalles clave del motor de combustión interna de seis tiempos, pues el cigüeñal gira dentro de un anillo de engranes planetarios con un elemento excéntrico y dos posiciones diferentes para el punto alto y bajo de cada pistón, creando además un motor con relación de compresión variable gracias al engrane tipo gusano que manipula el engranaje del anillo exterior mientras el motor trabaja.
El anillo y el engranaje planetario genera un movimiento hipocicloidal que es lo que permite que haya dos puntos altos y dos bajos, uno para cada ciclo de compresión y combustión. También hay válvulas laterales entre cada punto bajo y punto alto para permitir que escapen los gases resultantes y entre aire entre la primera y la segunda combustión de cada ciclo.
Sin embargo, por el tipo de diseño y aunque la aplicación de patente no lo menciona, es muy posible que este esquema necesite de un turbocargador para forzar los gases de escape hacia afuera tras la primera combustión y que la segunda se haga con más aire que gases inertes que permanezcan tras la primera. Una mayor cantidad de gases de escape (inertes) en la segunda combustión respecto de la primera que se hace totalmente con aire fresco resultaría en menor torque, pero igual sería más potente porque se hace dos veces en cada ciclo.
El resultado es un motor que teóricamente tiene la potencia de un motor de dos tiempos, pero con las emisiones y durabilidad de uno de cuatro tiempos.
Ventajas y desventajas teóricas del motor de seis tiempos de Porsche
Una de las mayores ventajas es que todo es mecánico, por lo que no se necesitan grandes inversiones en desarrollo y podría llegar a producción por un costo no mucho más alto que un motor tradicional de cuatro tiempos. También es simple y compacto y salvo por los engranajes adicionales, no se incrementa demasiado la complejidad.
Otro argumento a favor es que en 20 giros del cigüeñal, un motor de cuatro tiempos pasa por 10 ciclos de combustión, mientras que este lo hace 13.34 veces, un 33.34% más, con lo que a igualdad de desplazamiento y restando las pérdidas parásitas por el extra en fricción por los engranes adicionales, podríamos ver una mejora de potencia aproximada del 25% además de la mejor eficiencia a altos regímenes de giro.
Finalmente, este motor sería compatible con presiones altas del turbocargador sin una mezcla aire-combustible rica en gasolina, evitando el cascabeleo. Ademas, como el combustible restante en la cámara de combustión vuelve a pasar por otro proceso del compresión y combustión, este se quema integralmente y eso mejora las emisiones de hidrocarburos.
La desventaja puede ser el balance del motor, ya que como el movimiento de los pistones no es lineal, un pistón no cancela a otro y el engranaje de anillo puede generar más vibraciones, aunque estos efectos podrían ser marginales y Porsche menciona que los mejores resultados en balance se pueden dar con un número de cilindros que sea múltiplo de tres (3, 6, 9, 12…), así que puede usarse con una configuración con las que Porsche tiene mucha experiencia, el bóxer de seis cilindros.
¿Por qué se hace ahora?
Muchos creen que el motor de combustión va a la baja ante las cada vez más estrictas regulaciones gubernamentales, pero la realidad es que Porsche y otras marcas como Mazda, Toyota, BMW o Suzuki aun creen en él, con combustibles neutros en emisiones de carbono.
Es posible que Porsche esté considerando este diseño como una medida preventiva cuando los eFuels se popularicen, para poder poder seguir teniendo un motor muy potente que saben cabría en un 911, que ya han dicho que será el único auto de la marca que no va a electrificarse totalmente.
