ACHATES POWER OP: MOTOR DIÉSEL, DOS TIEMPOS, TRES CILINDROS…
17/05/2021. Está siendo probado por el supermercadista Walmart con la intención de reemplazar sus unidades más convencionales de cuatro tiempos de 13 y 15 litros...
El despliegue técnico no se limita al título, sino que sorprende todavía más cuando se descubre que esta unidad no es una planta de energía ordinaria: tiene seis pistones opuestos, 10,6 litros y también podría ser alimentada con nafta, gas o hidrógeno!!
A diferencia de un motor con cilindros opuestos, tipo boxer a 180º, que monta los pistones apuntando hacia afuera en cilindros separados, en este caso, cada cilindro involucra un par de pistones enfrentados y compartiéndolo y en vez de un cigüeñal central, emplea dos cigüeñales en las partes extremas del block, que están vinculados a través de una “cascada” de engranajes.
En teoría, esto es genial. Normalmente, se desperdicia una carga de energía a través de la/las tapa/s de cilindros, pero en el caso de un motor de pistones opuestos, esta se comparte entre los pistones con pérdidas mínimas. En lugar de tapas de cilindros, hay espacios en un lado del motor para el flujo de los gases de escape y otros en el extremo opuesto para el aire de admisión. Eliminar tapas de cilindros, árboles de levas, válvulas, resortes, etc, también significa menos piezas móviles, lo que potencialmente aumenta la confiabilidad y disminuye los costos de fabricación y mantenimiento.
Este no es un concepto nuevo: los motores de dos tiempos con pistones opuestos existen desde hace unos años, pero solo ahora se ha propuesto un regreso.
Este motor OP de Achates (cofundada entre el desaparecido John T. Walton, heredero de Walmart, y el físico innovador en materia de combustión James Lemke en 2004) tampoco es solo una idea. Un prototipo de 2.7 litros, que impulsa una pick up Ford F-150 sentó las bases, y desde julio, en California, Walmart probará la versión de 10.6 litros sobre un camión Peterbilt 579.
Una desventaja inevitable la presenta su ubicación vertical sobre el vehículo lo que determina un alto inusitado, pero según Achates, esto no será un gran problema en los camiones grandes de Clase 8. A tal punto que, si los ensayos resultan como se esperan, el OP será una alternativa rentable para la actualización de los motores de cuatro tiempos de 13 y 15 litros existentes, inclusive cumpliendo con las estrictas normas de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) que entrarán en vigor en 2027.
En lo que respecta a esto último, Achates manifestó que sus pruebas han mostrado una caída del 7% en las emisiones de CO2 y una enorme reducción del 96% de NOx en comparación con un motor de camión convencional. A pesar de esto, el motor de 10.6 litros usado en el vehículo de demostración de Walmart generó “más de 400 CV con 2.270 Nm de torque!!”
Los camiones totalmente eléctricos, por supuesto, serían aún más ecológicos, pero dados los grandes inconvenientes en términos de autonomía, peso, costo y rendimiento de las baterías, etc, algo como el OP podría ser la solución provisional perfecta.
California establece el estándar para una legislación estricta sobre emisiones, por lo que lograr camiones que puedan ingresar a ese estado es un tema vital para acceder a ese importante sector de la costa oeste del país. Como oportunamente señaló Commercial Carrier Journal, esta es la razón por la que es muy positivo que Achates Power haya logrado fabricar un motor con pistones opuestos de dos tiempos que ya cumple con los objetivos de emisiones de 2027.
Financiado por Saudi Aramco, el proyecto comenzó en 2018 cuando el gigante petrolero comenzó a respaldar la investigación de motores de combustión más limpios, al igual que lo hizo con Mazda. Achates estaba investigando específicamente este tipo de motor de pistones opuestos (inspirados en la aviación), habiendo reconocido que había más potencial de ahorro de emisiones de una manera económica con un motor de dos tiempos que con uno de cuatro tiempos.
Las principales pruebas se han estado realizando en dos sitios, un dinamómetro Aramco en Detroit y las propias instalaciones de Achates en San Diego, y ahora es el turno de las pruebas “en el mundo real” sobre el Peterbilt 579 de Walmart, como culminación de las intenciones de los fundadores de la empresa.
El proyecto ha sido evaluado por CALSTART, quien investiga las pruebas de estándares de emisiones en California, y confirmó que puede cumplir con el límite de 0.02 gramos/hora de potencia de freno para NOx ultrabajo. De hecho, el vicepresidente ejecutivo de CALSTART, Bill Van Amburg, destacó que es “el motor de combustión más limpio y de combustión con menos carbono del mundo”.
El director técnico de Achates Power, Fabien Redon, también destacó que podría ser más limpio todavía...
El motor, debido a la forma en que está diseñado, podría usarse para combustión de nafta, gas natural o incluso hidrógeno, así como diésel. “Podemos imaginar un motor que queme hidrógeno básicamente sin ningún requisito de sistema de postratamiento y sin emisiones reales emitidas”. Redon inclusive fue más allá, estableciendo que también había una ventaja potencial sobre el uso de hidrógeno en celdas de combustible, porque la combustión necesita menos hidrógeno de alto grado: "un motor de combustión interna que quema hidrógeno no requiere que este sea de una pureza muy alta, ya que podría usarse hidrógeno de bajo costo y hasta diferentes tipos de hidrógeno de acuerdo a necesidades y conveniencia".