Los fabricantes han elegido la configuración de tres cilindros para sus motores de cilindradas más bajas, menos de 1.000 cc, máximo 1.200 cc. La razón de esta elección, que inicialmente algún fabricante tomó por el expeditivo y económico medio de ‘cortar' un cilindro a un motor de cuatro y abaratar el desarrollo, está en conseguir unas dimensiones idóneas de los cilindros para encontrar equilibrio entre potencia y nivel de respuesta.
El recién lanzado 1.0 Ecoboost de Ford, del que ya hemos hablado, representa el mejor ejemplo. Pero BMW, una de las marcas sinónimo de deportividad, ha sorprendido al apuntarse a este tipo de arquitectura para una nueva generación de motores. Desde el punto de vista del marketing, puede parecer que ‘tres cilindros' suena pobre para una firma de corte deportivo, pero superada esta primera impresión, sorprende todavía más porque su cilindrada no es precisamente baja: 1.500 cc.
Curiosamente, Audi también ha elegido un tres cilindros de 1.500 cc para su concepto Crossline, aunque ha especificado pocos detalles sobre este motor. Se trata de un 1.5 TFSI de 130 cv. Parece que ambas marcas están de acuerdo en las ventajas de esta configuración y límite de cilindrada.
El primero de los nuevos motores de la familia EcoEfficiency es el B3, con tres cilindros y una cilindrada de 1.500 cc, tanto en gasolina (B38) como en diésel (B37). Ha nacido para sustituir a los todavía recientes motores 1.600 cc gasolina que utiliza el Mini y que también adopta el Grupo PSA, así como los 1.4 y 1.6 diésel. También encontrarán cobijo tras los capós de los BMW Serie 1 y Serie 3.
Pero una vez aceptados estos dos hechos que llaman la atención, las sorpresas son muchas y positivas, dejando muy a la vista que la elección de la marca alemana es muy racional y abre nuevas vías en los que se denomina familia de motores. Es cierto que algo de esto se venía haciendo ya
, pero da la impresión que BMW ha desarrollado la vía de la modularidad en los motores.
La apuesta de BMW parte de la constatación que 500 cc es la cilindrada idónea para un cilindro, desde la eficiencia, es decir, conseguir el mejor rendimiento con el mínimo consumo, lo que hoy es la prioridad máxima de todos los constructores.
Con dicha cilindrada se dispone de una carrera generosa para ofrecer un buen par, pero no tan larga como para limitar el régimen de rpm al aumentar excesivamente la velocidad lineal del pistón. A la vez se cuenta con un diámetro suficiente para poder ubicar válvulas de buen tamaño, imprescindibles para el rendimiento.
A todo ello, BMW une sus avanzadas tecnologías en temas de sobrealimentación y distribución: el TwinPower Turbo, inyección directa. Y para los motores de gasolina, la distribución Valvetronic.
En el caso del tres cilindros, los técnicos de BMW dicen que tienen “medio seis cilindros” y que resulta muy equilibrado, con un bajo nivel de vibraciones al estar exentos de las fuerzas de primer y segundo orden de inercias de masas.
Disminuir pérdidas por rozamiento
Otra ventaja adicional sobre los motores de similar cilindrada (pero cuatro cilindros) es su menor resistencia a la fricción, al tener menos superficie de contacto entre cilindros y pistón. Y, por lo tanto, menor rozamiento.
Es un factor importante en la disminución de consumo, pues debemos tener en cuenta que de la energía útil que nos proporciona un litro de gasolina o gasoil, un 26 % se pierde en el escape, un 24 % en la refrigeración, un 3 % por la mezcla no quemada o incompletamente quemada, y un 17 % debido a los rozamientos internos del motor. Todo ello implica que únicamente se aprovecha el 30 % de la energía disponible.
Sobre este particular se ha trabajado mucho últimamente, reduciendo peso de los pistones, espesor de los segmentos y, sobre todo, en los materiales utilizados tanto en los revestimientos de los cilindros como en los casquillos del cigüeñal. Y por supuesto los aceites lubricantes.
Diésel y gasolina, conjuntos
Pero quizás lo más interesante de esta familia sea su versatilidad, debido a que las variantes gasolina tienen un 60 % de piezas comunes, al tiempo que los gasolina y diésel comparten un 40 % de piezas. Esto hace posible que ambos tipos de motores puedan ser ensamblados en las mismas líneas de montaje. Obviamente los m
otores son adaptables a otros combustibles alternativos: biodiesel, GPL, GNV,…
No sólo eso, sino que multitud de piezas ‘auxiliares' son idénticas. Elementos como las conexiones a los circuitos de refrigeración, los alojamientos de los soportes tor, de los colectores de admisión y escape o los sistemas de refrigeración y calefacción son los mismo. Y ello permite que los nuevos motores de cuatro y seis cilindros puedan ser empleados tanto en posición longitudinal como transversal.
BMW cree que ello permitirá reducir el coste de producción de los motores en más de un 10 %.
Muy potentes y con gran par
Los técnicos de BMW afirman que cada cilindro puede ofrecer entre 40 y 66 cv para el caso de los gasolina, y entre 33 y 60 cv para los diésel, dependiendo de los tarados de turbo, distribución y programas de gestión electrónica.
Dicho de otra forma, estos tres cilindros cubren un abanico de potencias comprendido entre 120 y prácticamente 200 cv para gasolina y de 100 a 180 cv para los diésel. En ambos casos estamos en niveles de potencia de motores de dos litros, con ventajas: menor tamaño, más compacto, menor peso. Esto es determinante, especialmente en motores que van posicionados transversalmente, como es el caso del Mini.
Hemos dicho una gran familia porque junto a estos motores B3 (B37 para el diésel y B38 para gasolina) de tres cilindros y 1.500 cc, tendremos los B4, con cuatro cilindros y, por tanto, de dos litros. Sus potencias deben estar entre 160 y 260 cv. En el caso de un seis cilindros, B6, estaríamos hablando de 400 cv de potencia máxima para un gasolina y 360 cv para un diésel.
Las tecnologías Valvetronic y TwinPower Turbo
El sistema Valvetronic es empleado por BMW desde 2.001: permite controlar la carga que entra en el motor sin recurrir a la habitual mariposa en el colector de admisión. Lo hace variando la altura de la apertura de las válvulas de admisión de forma continua. De esta forma se contribuye a reducir el consumo. Se consigue así el mismo efecto que algunos constructores logran al desactivar algún cilindro.
El sistema TwinPower Turbo, por su parte, acompaña la inyección interna y la sobrecarga del turbo según las necesidades del momento y el motor. Uno de sus trucos es que consigue recoger los gases de los cilindros que están en fase de escape, sin que este flujo interfiera en el de los otros cilindros, que están a punto de entrar en esta fase.
Todo ello abre una nueva era en los motores convencionales. Es difícil cuantificar los datos de disminución de consumos. De momento, el motor de tres cilindros de 180 cv, instalado en un BMW Serie 1 prototipo, es capaz de acelerar de 0 a 100 en ocho segundos y su consumo medio debe ser del orden de los 4,2 litros, notablemente inferior al actual BMW 114i de 102 cv, que consume 5,5 litros, e incluso inferior al del actual 118d de 143 cv (4,4 litros). Todo ello con el objetivo de reducir un 25 % los consumos de aquí a 2.020.
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