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Investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV) han participado en el desarrollo de un sistema de combustión que ayudaría a conseguir motores de gasolina de alto rendimiento, que consuman menos combustible y generen menos emisiones contaminantes. Este es el principal resultado del proyecto europeo EAGLE, coordinado por el centro de investigación IFPEN (Francia) y entre cuyos participantes se encuentra el Instituto CMT-Motores Térmicos de la UPV.

En el proyecto, que se ha llevado a cabo durante los últimos cuatro años, se han desarrollado y evaluado diferentes tecnologías de forma experimental y computacional, entre ellas: un nuevo sistema de encendido y de combustión ultra-pobre, nuevos materiales en los catalizadores para la eliminación de los NOx y de aislamiento térmico para reducir las pérdidas de calor en el motor. Todo ello con un objetivo: mejorar su eficiencia térmica y reducir las emisiones hasta menos de los 50 g de CO₂/km durante el ciclo de conducción según el WLTP (Procedimiento Mundial Armonizado para Ensayos de Vehículos Ligeros, en su sigla en inglés), que determina las emisiones y consumos homologados de los coches a la venta en la Unión Europea.

Más eficiencia, menos emisiones NOx y de partículas

Según explica Alberto Broatch, investigador responsable del proyecto por la parte de CMT-UPV, el rendimiento máximo de los motores de gasolina oscila hoy alrededor del 40% y el resto es energía que se pierde. “Nuestro objetivo fundamental era reducir dichas pérdidas energéticas, que se producen ya desde la combustión, aumentando así la eficiencia del motor. Las pruebas que se han llevado a cabo ofrecen resultados prometedores, con una eficiencia por encima del 48%, así como una reducción de las emisiones de NOx y de partículas”, destaca Broatch.

“El trabajo del CMT-Motores Térmicos de la UPV se centró en la evaluación de revestimientos inteligentes que permiten reducir las pérdidas de calor en la cámara de combustión. Nuestro equipo realizó estudios paramétricos y cálculos avanzados para definir las principales características térmicas de estos revestimientos”, precisa Pablo Olmeda, investigador del instituto CMT.

Las tecnologías desarrolladas por los socios del proyecto (precámara, inyector, recubrimientos…) se integraron en un motor monocilíndrico fabricado por Renault, que fue evaluado en IFPEN.

Colaboración internacional

En el proyecto han participado también Vitesco Technologies, que optimizó el sistema de inyección para la precámara del prototipo y la Università degli Studi di Napoli Federico II, que contribuyó a la calibración y optimización del motor EAGLE multicilíndrico. Por su parte, el Instituto VKA de la Universidad RWTH Aachen realizó, junto con FEV Europe GmbH, estudios de cálculo avanzados para diseñar el novedoso sistema de encendido de la precámara, y desarrolló un innovador catalizador de almacenamiento de NOx (NSC); y Saint- Gobain Research Provence y Saint-Gobain Coating Solutions crearon el recubrimiento robusto por proyección térmica, que luego se aplicó en piezas de dos motores de investigación prototipo en el IFPEN.

“Las investigaciones experimentales sobre el motor Renault multicilíndrico llevadas a cabo en el IFPEN han validado el innovador sistema de sobrealimentación en dos etapas con asistencia eléctrica, así como el sistema de postratamiento necesario para alcanzar emisiones muy bajas de NOx y partículas (hasta 10 nm) en el tubo de escape. Y las simulaciones de vehículos realizadas por la Università degli Studi di Napoli Federico II apuntan a que la aplicación EAGLE PHEV usando el sistema de propulsión del Renault E-Tech podría alcanzar 50 gCO2/ km”, concluye Xandra Margot, también del CMT-Motores Térmicos de la UPV.