Con la introducción de nuevas tecnologías verdes, así como de propulsores de combustión que suplan a los tradicionales y nos otorguen un mejor consumo como desempeño, se han creado a lo largo de los años, diferentes tipos de tren motriz con el fin de que estos sean más amigables con el medio ambiente y aunado a esto, las grandes firmas automotrices puedan cumplir con las futuras legislaciones de cada región en temas que tienen que ver directamente con la de reducción de emisiones contaminantes.
Existen varios tipos de motorizaciones, el ciclo Miller, el Otto, el Atkinson, y unas cuantas más, en donde esta vez sólo nos enfocaremos en los más representativos, en estricto sentido hablamos de los últimos dos, pues el ciclo Miller posee el mismo funcionamiento que el Atkinson, pero con sobrealimentación.
Pero primero expliquemos un poco más acerca de la los motores de combustión interna, que también pueden ser llamados motores de explosión o motor a pistón. Este tipo de mecanismos obtienen la energía mecánica mediante la química de un combustible, en donde el chispazo se da directamente dentro de la cámara de combustión, lo contrario a la máquina de vapor, que lo hace de manera externa.
Ciclo Otto
El primero en crearse fue el ciclo Otto, en el año de 1876, inventado por el ingeniero alemán Nicolaus Otto en conjunto con Etienne Lenoir, éste último fue el primero en concebir dicho desarrollo del cual Nicolaus realizaría mejoras ocho años después.
Para este tipo de ciclo se puede hacer uso de dos tipos de motorizaciones, de dos o de cuatro tiempos (admisión, compresión, explosión y escape), en donde el segundo es el más común usado en los automóviles desde hace más de 100 años debido a los bajos índices contaminantes que emite, además de ofrecer un rendimiento de combustible superior que el de dos tiempos.
En el de cuatro tiempos, que es el que poseen los vehículos, la primera fase comienza con el deslizamiento del pistón hacia el punto muerto inferior, en donde la válvula de admisión permanece abierta, permitiendo la entrada de aire y combustible hacia el interior de la cámara, mientras que en la segunda las válvulas permanecen cerradas y el pistón se desplaza hacia el punto muerto superior logrando comprimir la mezcla de aire y combustible para llevar a cabo el chispazo que encenderá dicha mezcla.
En la tercera fase se producirá la transformación de la energía química del combustible en energía mecánica para el pistón para que ésta se transmita a través de la biela al cigüeñal y genere el movimiento; en la última fase se vuelve a abrir la válvula de escape para expulsar los gases producidos durante la combustión y pueda quedar listo para iniciar un nuevo ciclo.
El que sea tan eficiente como presume dependerá de la compresión dentro de la cámara de combustión, en donde una relación de compresión baja requerirá de un combustible de mayor octanaje, mientras que una relación de compresión alta requerirá de combustible de mayor octanaje para retrasar el chispazo y lograr la combustión de manera adecuada.
Ciclo Atkinson
Éste se popularizó tras la introducción y comercialización de los vehículos híbridos, que quiere decir trabajan con un motor de combustión interna aunado a un motor eléctrico.
El motor Atkinson, basado en el ciclo Otto y cuya versión moderna es muy utilizada en autos híbridos, pose un mecanismo ideal para lograr un bajo consumo de combustible. Pero con la llegada de tecnología más avanzada tuvo que ser modificado cambiando el tiempo de las válvulas para lograr que el mecanismo funcionara de la misma forma al que se desarrolló en 1882 por James Atkinson.
Con esto tenemos que presume relaciones más altas de compresión, lo que logra la detonación de la mezcla mucho antes que el Otto, eficientando el rendimiento termodinámico, que como comentamos con anterioridad se consigue retrasando el cierre de las válvulas de admisión, lo que permite que los gases vuelvan a fluir dentro de la cámara, permitiendo una relación de compresión superior.
En la lista de los autos que actualmente utilizan esta configuración de tren motriz, tenemos al Toyota Prius, Ford Escape, Lexus RX 450h, Hyundai Sonata, Chevrolet Volt, KIA Niro, Hyundai Elantra y KIA Forte, en donde los coreanos apuestan de forma decidida por la inclusión de los mismos en cada vez más vehículos de su gama.
Conclusión
Con esto tenemos que la relación de expansión difiere del de compresión en ambos ciclos, lo que provoca que el motor Atkinson alcance mayores niveles de eficiencia que un ciclo Otto, por lo que se ha comenzado a utilizar en los nuevos desarrollos de vehículos híbridos por la importante reducción del consumo de combustible, pero lamentablemente no todo es miel sobre hojuelas ya que, aunque resulta mucho más rendidor, éste es menos potente en relación al ciclo Otto.
