En septiembre de 2017 se presentó un nuevo ciclo de pruebas para vehículos destinado a nuevos modelos de automóvil homologados en la UE y, en septiembre de 2018, para todos los vehículos nuevos vendidos. El procedimiento de ensayo de vehículos ligeros armonizado a escala mundial (WLPT) se ha diseñado para mostrar en mayor medida las emisiones de dióxido de carbono y de contaminantes generadas en las situaciones de conducción actuales, informa Castrol.

De acuerdo con los nuevos objetivos de CO2, para 2030 los países de la UE deben reducir las emisiones de los automóviles nuevos en un 37,5% respecto a 2021, mientras que las emisiones de las furgonetas nuevas tendrán que descender un 31%. También se ha establecido un objetivo provisional de reducción del 15% en automóviles y furgonetas para 2025.

El promedio de emisiones de CO2 de los vehículos nuevos vendidos en la UE en 2017 se redujo un 31% en comparación con los vendidos en el 2000

La legislación sobre las emisiones contaminantes de los vehículos nuevos también se ha endurecido progresivamente, con una reducción del 84% en los límites de las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) desde el año 2000, de las partículas (PM) hasta prácticamente cero y de las emisiones de monóxido de carbono (CO) a niveles muy bajos. Se ha introducido una nueva medición en carretera de las emisiones tanto de NOx como de partículas. Las pruebas de emisiones en condiciones reales de conducción (RDE) medían dichos contaminantes en el tráfico real en rutas predefinidas a fin de garantizar la conformidad de los vehículos en condiciones reales de uso.

Una de las principales estrategias de reducción de las emisiones de CO2 ha mejorado la eficiencia de los motores mediante la reducción de su cilindrada. Un motor reducido cuenta con una cilindrada menor; no obstante, el mapa motor opera en circunstancias de presiones intensas de forma más eficiente. Esta eficiencia en el funcionamiento, junto con la reducción de la fricción debido a un menor número de pistones, cojinetes, etc., resulta en un mayor ahorro del combustible.

La investigación y el desarrollo del motor de combustión interna han permitido a los ingenieros obtener más potencia útil de una determinada cantidad de combustible. El motor de combustión interna inflama una mezcla de aire y combustible en una proporción fija, de modo que la potencia del motor está limitada por la cantidad de aire que puede aspirar. La reducción de la cilindrada del motor reduce el volumen de aire aspirado y, por lo tanto, la cantidad de aire disponible. Para recuperar el rendimiento, se emplea un turbocompresor que incrementa la densidad del aire de admisión y así recobrar la potencia del motor con una mayor eficiencia.

En el mercado ya abundan los ejemplos de motores de cilindrada reducida. El motor turboalimentado de gasolina Ford EcoBoost de 1.0 litros está disponible con potencias de 99 CV, 123 CV y 138 CV, de modo que sustituye eficazmente a los anteriores motores atmosféricos (sin turbocompresor) de 1,4 y 1,6 litros e, incluso, algunos de 1,8. Por lo tanto, en el caso de Ford, el Fiesta de 1,25 litros no turboalimentado de gasolina de 81 CV puede conseguir un consumo de 5,2 l/100 km con unas emisiones de 122 g/km de CO₂ y potencia suficiente para acelerar de 0 a 100 km/h en 13,3 segundos. El motor turboalimentado y de menor cilindrada del Fiesta EcoBoost de 1,0 litros y 99 CV posee un consumo de 4,3 l/100 km con 99 g/km de emisiones de CO₂ y puede acelerar de 0 a 100 km/h en 11,2 segundos.

Uno de los retos de adoptar motores más pequeños con una mayor densidad de potencia es el riesgo de pre encendido a baja velocidad: una combustión anómala que puede producirse en motores pequeños de alta compresión

“En condiciones de velocidad baja y carga elevada, estos motores pequeños de cilindrada reducida y gran presión de turboalimentación pueden sufrir preencendido a baja velocidad, que puede resultar muy destructivo y dañino para el motor”, explica Paul Beasley, técnico experto del centro de investigación de Castrol en Pangbourne. “Algunos fabricantes, así como el American Petroleum Institute (API), ya imponen una prueba de preencendido a baja velocidad. El lubricante es uno de los desencadenantes del preencendido a baja velocidad, puesto que algunas pequeñas gotas alcanzan la cámara de combustión. Sabemos que ciertos ingredientes de los lubricantes pueden agravarlo, de modo que debemos contrarrestarlos”.

El preencendido a baja velocidad consiste en una combustión prematura que puede ocurrir antes de que salte la chispa cuando los motores turboalimentados de cilindrada reducida de esta nueva estirpe funcionan a baja velocidad y con cargas elevadas. El preencendido a baja velocidad se produce cuando las pequeñas gotas de lubricante y combustible que están presentes en la cámara de combustión encienden de manera prematura toda la mezcla de aire/combustible antes de que salte la chispa, alterando así la combustión. En consecuencia, se produce un aumento sin control de la presión en el cilindro, tan intenso como audible.

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La repetición de este fenómeno puede causar fallos en los componentes del motor, como la rotura de las bujías y el agrietamiento de los pistones. Basta que el preencendido a baja velocidad ocurra una sola vez para que el motor pueda resultar gravemente dañado.

“Para evitar el preencendido a baja velocidad, es necesario comprender los factores que influyen en el preencendido indeseado”, explica Beasley. “El preencendido a baja velocidad puede tener su origen en muchos factores, como el diseño del motor y la composición de los combustibles y los lubricantes. En cuanto a estos, se conoce un ingrediente que influye en el preencendido a baja velocidad: los productos químicos detergentes o, más concretamente, el contenido de calcio”.

“Comprender cómo varios elementos y aditivos influyen en el preencendido a baja velocidad nos ha permitido formular cuidadosamente toda nuestra oferta de lubricantes para abordar esta cuestión sin afectar a su rendimiento, líder en el mercado", continúa Beasley. "Los requisitos de los fabricantes de vehículos cada vez incluyen más pruebas sobre el preencendido a baja velocidad en los motores, de modo que, para obtener las homologaciones, debemos ser capaces de demostrar que proporcionamos la protección adecuada”.

La formulación del lubricante también abarca otros parámetros que influyen en el preencendido a baja velocidad, como los modificadores de la fricción y las sustancias químicas contra el desgaste. Castrol tiene pleno conocimiento de estos parámetros y es capaz de equilibrar la formulación del lubricante para ayudar a atenuar el preencendido a baja velocidad a la vez que se mantiene el rendimiento general.