Todo apunta a que el HCCI será la tecnología que moverá a nuestros coches hasta que no quede más remedio que usar pila de combustible, que tal y como van las cosas no será antes de 2030, ya que el uso del hidrógeno es más un problema que una solución.
¿Qué es el HCCI? Pues es un motor de mezcla homogénea y encendido por compresión. Es decir, una mezcla de los motores de gasolina y diesel de toda la vida. En su interior se mete mezcla homogénea, el combustible ya va perfectamente mezclado con el aire desde el inicio de la admisión (como un gasolina tradicional de carburación o inyección indirecta), pero se trata de que la regulación de la carga se produzca variando la riqueza de la mezcla en vez de la cantidad y se busca además que ésta mezcla se autoinflame sin chispa (ambas cosas como hacen los diesel).
La peculiaridad del HCCI es que se trata de que "toda la mezcla arda a la vez", cosa que no pasa en los motores actuales, porque en los de gasolina la llama se inicia en bujía y se va propagando por el resto de la cámara (la mezcla es homogénea pero el encendido se localiza en la bujía), mientras que en los diesel la llama se produce alrededor del chorro inyectado (el encendido es por compresión pero la mezcla no es homogénea).
¿Qué ventajas tiene? Pues que se puede conseguir más potencia y menos consumo que en los mejores turbodiesel actuales con unas emisiones ridículas: al trabajar con mezcla homogénea no se producen partículas porque el combustible arde mucho mejor, y al no haber un frente de llama propagándose las temperaturas son menores y apenas se producen óxidos de nitrógeno. Parece una panacea, ¿no se le había ocurrido a nadie antes? Pues sí, la idea no es nueva, pero el problema son las dificultades tecnológicas debidas a las características de los combustibles, pero todos los fabricantes de prestigio se pusieron manos a la obra y están progresando mucho. Tanto que me atrevería a decir que posiblemente empiecen a sacar vehículos al mercado en los próximos dos años.
¿Con qué funcionarían? Pues la ventaja que tienen es que pueden funcionar con gasolina, con gasoil, con gas, con alcoholes... depende de cómo quiera hacer cada uno su motor HCCI. En algunos de estos motores se podrá repostar con varias opciones.
El principal problema de encender por compresión un motor de gasolina es que la detonación no permite regular la carga del motor. Un motor de gasolina con una relación de compresión mucho mayor que la que traen de fábrica podría funcionar a regímenes bajos y medias cargas por autoencendido. El problema es que al aumentar la carga, la detonación es tan fuerte que rebienta el motor.
En el caso del gasoil, el problema se encuentra en mezclarlo homogéneamente con el aire.
¿Cómo solucionar éstos problemas? Al igual que los equipos de F1 con el KERS, unos se buscan la vida, otros tratan de aliarse en la investigación... pero ABSOLUTAMENTE TODOS los grandes estan ahí. Le escuché decir hoy a alguien que está al día en ésto que aunque los fabricantes europeos son los que más enseñan, los japoneses a la chita callando están a la par si no por delante.
-Volkswagen tiene un prototipo que usa gasolina. La relación de compresión un bastante alta pero no descabellada para un motor de gasolina (12:1). El truco está en que sólo funciona como HCCI a bajos regímenes y cargas, mientras que si se le exige más enciende por el método tradicional de la bujía. Para conseguir autoencendido con tan "poca" relación de compresión y aún encima a bajo régimen, recirculan gases de escape "a lo bestia" para tener más temperatura y fomentar el autoencendido. La prensa ya pudo probar este motor en un Golf "CGI" 1.6 que aún no está en el mercado. Personalmente me parece un poco una "chapuza tecnológica" pero les permitirá tenerlo a la venta rápidamente. Parece que quieren repetir la táctica del TDI: ponlo en el mercado aunque aún esté a medias para que cuando llegue el resto, todo el mundo ya conozca el tuyo.
-Mercedes pretende sacar a la calle el "DiesOtto" de gasolina pero bastante más sotisficado que el de los anteriores. Sin bujía, pretenden controlar la detonación usando un motor de relación de compresión variable. Con ello pretenden tener altas relaciones de compresión a baja carga para que autoencienda bien, e ir rebajando la relación de compresión a medida que aumenta la carga para evitar la detonación destructiva. Según dicen, tienen un prototipo 1.8 turbo de 238cv y 400Nm que supuestamente gastaría 6 l/100km en el clase S.
Decir que Saab ya tenía hace unos años un prototipo de motor tradicional de gasolina con relación de compresión variable (la parte superior del bloque "pivotaba", aumentando o reduciendo la cámara de compresión), pero que no llegó a salir al mercado porque las pocas ventajas que aportaba en un motor Otto tradicional no compensaban la complicación mecánica.
-General Motors pretende ir sin bujías y regular con gases de escape SIN EGR. Para ello, dejan parte de los gases quemados dentro del cilindro cerrando "antes de tiempo" la válvula de escape. Para ello, tienen que recurrir a una distribución variable suficientemente versátil. Se dice que el Opel Insignia (inminente sustituto del Vectra) ya lo montará.
-Fiat se desmarca del resto (como cuando desarrolló el common-rail) y pretende hacer un HCCI a gasoil, con lo que evita la detonación. Para ello está probando unos "inyectores cojonudos" que expulsan el gasoil en forma de humo (o niebla) en vez de en forma de spray. Consiguen que el gasoil permanezca varios minutos en forma de humo antes de condensarse. Se inyectará antes de la válvula de admisión (como en un gasolina de inyección indirecta). Pretenden mantener un inyector tradicional de common-rail para poder inyectar más gasoil tras la compresión, haciendo un híbrido entre HCCI y diesel common-rail, al menos en un principio.
-Nissan también investiga, y por lo tanto Renault tiene medio problema resuelto. Poco se sabe, pero por lo que tienen a la vista, parece que se trate de algo parecido a lo de GM, sin EGR, o como lo llaman aquí, con "EGR interna".
Os dejo algunos enlaces para que les echéis un vistazo:
Web de Nissan Fijaos en las fotos de circulitos, veréis la comparación entre combustión HCCI y un frente de llama originado en bujía.
Otra web de Nissan Es una introducción.
Explicación de HCCI en km77.comAquí hablan del VW y MercedesEl DiesOttoEl sistema de Fiat Véase el inyector cojonudo en pags 8 y 9
Algo de GMAlgo que no es HCCI pero ayuda a entender al Mercedes
El Saab de relación de compresión variableY por supuesto, ésto no es el final. Siempre se podrá hacer un HCCI y además ponerle un KERS, eléctrico al estilo Prius o mecánico como alguno de los de F1.
