En esta entrada voy a tratar de exponer algunas consideraciones que se toman en cuenta a la hora de diseñar un motor de combustión para que este emita la menor cantidad de CO2 posible. Para ello voy a indicar la influencia que algunas que de las diferentes disposiciones constructivas tienen sobre las emisiones de dióxido de carbono:
Tipo de combustible - Diesel o gasolina? Esta es la gran duda que se plantean la mayoría de los compradores de un nuevo vehículo. Desde el punto de vista de las emisiones de CO2 queda claro que el motor diesel se encuentra en una posición de clara ventaja con respecto al gasolina ya que consume una cantidad de combustible menor, traduciéndose esto en una menor emisión de dióxido de carbono.
Cada uno de estos scombustibles supone un principio de funcionamiento del motor distinto. Así los motores gasolina utilizan una bujía para provocar la combustión y una mezcla aire-combustible homogénea (dosado cercano al estequiométrico), mientras que los motores diesel se sirven de la alta presión existente en la cámara de combustión para el encendido de una mezcla con exceso de aire (dosado pobre).
Antiguamente las prestaciones de los motores diesel eran muy inferiores a los motores gasolina, con lo que el gran pública seguía decantándose por estos ultimos, aun consumiendo menos combustible y siendo esta más barato y con el problema medioambiental actual sin estar realmente presente. Más adelante, con la introducción de la turboalimentación y las altas presiones de inyección en los motores diesel, las prestaciones se han conseguido igualar, manteniendo la diferencia de consumo entre ambos tipos de motores y propulsando de esta manera las ventas de vehículos diesel.
Cilindrada del motor - Manteniendo constantes el resto de características son las mismas, cuánto menor sea la cilindrada del vehículo menor será su consumo. Actualmente, durante la fase inicial de diseño de un vehículo ya se tienen en cuenta los diferentes aspectos que pueden afectar a las emisiones de CO2, por lo tanto se busca, por ejemplo, disminuir la resistencia al avance del vehículo disminuyendo la resistencia aerodinámica, la resistencia a la rodadura o el peso del vehículo. De este modo, con un motor de menor tamaño podemos obtener unas prestaciones similares en un vehículo con baja resistencia al avance que otro diseñado para el mismo propósito pero con una resistencia mayor. Esta corriente de disminución del tamaño del motor se le conoce como "downsizing", y suelen ser motores con un alto rendimiento.
Tipo de inyección y presión de la inyección de combustible - Tradicionalmente los tipos de inyección varian normalmente dependiendo de si hablamos de motores diesel o gasolina, sienda esta directa o indirecta respectivamente.
Sin embargo, actualmente gran cantidad de motores de gasolina utilizan la inyección directa ya que este sistema comporta una importanto reducción en el consumo de combustible, sobre todo a cargas parciales.
En lo que se refiere a la presión de inyección, cuánto más alta sea esta será más fácil conseguir disminuir las emisiones de CO2 ya que las altas presiones, permiten "jugar" más con otros parámetros del motor, para meter más o menos combustible en el cilindro y en menor tiempo.
Distribución - Por distribución se entiende la sincronización entre árbol de levas y cigüeñal para una correcta apertura y cierre de válvulas. Teóricamente las válvulas deberían encontrarse completamente abiertas cuándo el pistón se encuentra en el punto muerto inferior (entre la carrera de admisión y escape) y completamente cerradas cuándo el pistón se encuentra en el punto muerto superior (entre compresión y escape, justo antes de la combustión). Pero en la realidad esto no es así, ya que para favorecer los procesos de renovación de la carga, que es como se conoce al llenado y vaciado de los cilindros, las válvulas de admisión comienzan a abrirse antes de comenzar la carrera de admisón y se cierran después de haber comenzado la carrera de compresión y las válvuvlas de escape se abren antes de comenzar la carrera de escape y se cierran después de haber comenzado la carrera de admisión.
Desde el punto de vista de las emisiones de CO2 convien favorecer la renovación de la carga del motor para mejorar el rendimiento de este, aunque este cruce de válvulas no sea un parámetro fundamental (siéndo importante a la hora de sacar altas prestaciones del motor).
Correa de auxiliares - Esta es la correa que sirve para poner en funcionamiento diversos sistemas auxiliares del vehículo, como, bomba de aceite y de agua, alternador, compresor del A/C, bomba de la dirección, etc.
De esta forma, estos elementos se sirven de la potencia del motor para funcionar, reduciéndola. Así cuánto menos sistemas auxiliares tengamos conectados al motor mayor será la potencia útil para el avance del vehículo o lo que es lo mismo, con menor potencia y de este modo menor consumo de combustible, el mismo avance.
Eliminar estos sistemas, actualmente se antoja imposible, ya que algunos de ellos sirven para el funcionamiento básico del motor, otros son por motivos de seguridad y otros por comfort. Por lo tanto se tiende a maximizar su rendimiento, bien sea disminuyendo sus rozamientos internos, bien introduciéndo sistemas que se desconecten solo cuándo sea estrictamente necesario, cómo los alternadores regenerativos o las bombas de aceite variable.
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