Motores Multiair de Fiat: Aires revolucionarios

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Raúl Toledano05 abr 2011
El grupo italiano extiende a todas sus marcas y gamas la tecnología Multiair, desarrollada por Fiat Powertrain Technologies: un gasolina con aspiraciones de diésel: un par alto a bajas vueltas, con consumos y emisiones contenidos
Reportaje
La necesidad de reducir los índices de consumo de combustible y emisiones apremia entre los fabricantes de automóviles, que, presionados por la legislación europea en materia de gases contaminantes, aplican todo su arsenal de tecnologías avanzadas fruto de un arduo trabajo de investigación para lograr el coche más eficiente sin que ello implique una pérdida de rendimiento y respuesta dinámica. En ciclo diésel, estas premisas están bastante generalizadas, y ya son pocas, muy pocas, las marcas que adolecen de una mecánica capaz, económica y limpia. Sin embargo, en ciclo gasolina se sigue luchando a brazo partido por lograr la panacea contra los elevados consumos y emisiones de gases contaminantes. Con los japoneses algo rezagados, uno de los frentes abiertos más interesantes es el que protagonizan el grupo alemán VAG con los italianos de Fiat. El TSI vs el Multiair, ambos con sus motores de combustión interna gasolina de baja cilindrada, concretamente de 1.4 litros turboalimentados, obteniendo altas prestaciones con mínimas emisiones.

En Autocity tuvimos la ocasión de participar en unas jornadas de formación sobre la tecnología Multiair del Grupo Fiat. El fabricante italiano quería las prestaciones de un diésel un par lo más bajo posible- incorporadas a un motor gasolina. Desde un principio tenían claro que la clave para lograrlo era controlar electrónicamente la entrada de aire ciclo a ciclo y cilindro por cilindro, a través de un sistema tan sencillo como fiable. El Punto Evo (126 g/km) y el Alfa Mito (129 g/km) fueron los primeros modelos en incluirlo, extendiéndose ya a toda la gama del grupo: tecnología Downsizing, es decir, motores pequeños de altas prestaciones. En el caso del pequeño Mito, una potencia de 135 cv a 5.000 revoluciones por minuto (rpm) y un par de ¡210 Nm a 1.750 rpm en un gasolina! Increíble, llevar un gasolina en un régimen de motor tan bajo como un diésel. Ahorrando combustible, obteníamos la mejor respuesta dinámica más pronto. Un motor nervioso, pero elástico, con una curva de par constante entre las 1.750 y 5.000 vueltas en Modo Normal. En Modo Dynamic ya hemos hablado aquí del dispositivo electrónico DNA del Alfa Mito-, la curva de par constante cae antes pero es más elevada.Un par de 210 Nm desde 1.750 rpm en un motor gasolina
Mientras que en los motores convencionales gasolina de combustión interna, el aire se introduce en los cilindros a través de las válvulas controladas por la rotación del árbol de levas y la apertura de la mariposa de aceleración causando pérdidas de energía y lentitud para adaptarse a los cambios constantes de nuestra conducción-, la innovadora tecnología de control electrónico del aire y la combustión Multiair apuesta por la inclusión de una válvula electrohidráluica entre el árbol de levas y la válvula de admisión que modifica el volumen de aceite a alta presión, todo ello gestionado por un solenoide dispositivo físico que genera una zona de campo magnético uniforme- y a su vez controlada por la centralita de inyección. La clave, pues, está en cómo se controla el tiempo de inyección. La respuesta reside en la Sonda Lambda, sensor en el tubo de escape, antes del catalizador, que informa de cómo se realiza la combustión de los gases mezclas pobres, más aire y menos gasolina; mezclas ricas, menos aire y más gasolina- y ordena a la inyección las modificaciones necesarias para mantener la relación en su grado óptimo o lo que es lo mismo Valor Lambda 1, cuando la relación aire/gasolina es equilibrada.

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Mientras que otros fabricantes han apostado únicamente por elementos electro-magnéticos (PSA) o elementos electro-mecánicos (VAG, BMW con su Valvetronic o los japoneses de Honda con una especie de motor eléctrico, uno por cilindro, que trabaja con levas, por segmentos de revoluciones, pero nunca teniendo infinitas posibilidades de actuación), Fiat introduce está válvula electrohidráulica una pieza independiente de la distribución del motor, que se monta y desmonta en apenas una hora y cuarto de tiempo, posibilitando su comercialización para otras marcas- que consigue una apertura infinita de cada una de las válvulas, utilizando diferentes estrategias o modos de funcionamiento para optimizar la eficiencia de la combustión, obteniendo beneficios de par, potencia, consumo y emisiones. Con el motor turboalimentado 1.4 Multiair de Fiat delante de nosotros, una de las cosas que más nos sorprendió fue la inclusión en el árbol de levas de escape de una tercera leva que tiene más cama que una tradicional y que empuja sobre el balancín, que a su vez presiona al pistón, metiendo aceite a presión.
Las ventajas, pues, son múltiples: reducción del consumo de gasolina en un 15%, ampliable en otro 10-15% más si llevamos el Star&Stop; aumento considerable del par (15%) y la potencia (10%), respuesta inmediata al acelerar ya que la mariposa de gases siempre se mantiene abierta; menor contaminación, cumpliendo ya con la normativa Euro VI que entrará en vigor en 2014; reducción de gases contaminantes (10% de CO2, 40% de hidrocarburos y monóxidos de carbono, y 60% del NOx, óxido de nitrógeno); o facilidad en el arranque, ya que con el sistema S&S, la centralita memoriza que cilindro está en fase de combustión para no obligar tanto a trabajar al motor de arranque, produciendo menos contaminación y gastando menos combustible.

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"Además del funcionamiento convencional de apertura completa de la válvula Full Lift, se añaden otros funcionamientos para cuando circulamos a bajas revoluciones, medio régimen o al ralentí o con cargas bajas en tráfico urbano"Por lo tanto, la gran innovación de la tecnología Multiair, que controla el suministro del par y la potencia del motor, es que abre y cierra las válvulas de admisión en el momento óptimo y así interviene sobre el llenado de los cilindros, variando el filtro y el tiempo de apertura de las válvulas. Se prescinde del árbol de levas de admisión, y el módulo Multiair mantiene la mariposa de gases siempre abierta, posibilitando un mayor control de la combustión y satisfaciendo las demandas de par con más rapidez. La apertura completa de la válvula (Full Lift) es el único funcionamiento en los motores convencionales, mientras que en la tecnología Multiair está situación sólo se produce cuando solicitamos al motor el máximo rendimiento. Además el sistema Multiair ofrece el funcionamiento del motor a bajas revoluciones (LIVO), que provoca una entrada de aire a baja velocidad mediante la optimización de la mezcla y la posterior combustión; funcionamiento a medio régimen (EVIC), mediante la mejora de la eficiencia volumétrica se reducen las pérdidas de bombeo, eliminando el reflujo no deseado y optimizando la masa de aire dentro de los cilindros; o la apertura múltiple de la válvula Multi Flit, que al ralentí o con cargas bajas en tráfico urbano en modo S&S permite que el motor necesite menos combustible. Si el sistema dejase de funcionar, por defecto la centralita fija el funcionamiento Full Lift.Además del funcionamiento convencional de apertura completa de la válvula Full Lift, se añaden otros funcionamientos para cuando circulamos a bajas revoluciones, medio régimen o al ralentí o con cargas bajas en tráfico urbano
La clave de una tecnología, aparentemente, tan sencilla radica en la centralita electrónica, en el software utilizado. Fiat guarda esta fórmula bajo llave: venderá el módulo Multiair pero no la programación, no el control electrónico, que es en última instancia el que varía los parámetros de la admisión del aire según las condiciones de la carretera y la forma de conducir. Lo que sí nos aseguraron que por su flexibilidad esta tecnología puede ser fácilmente adaptable a cualquier otro tipo de combustible. ¿Habrá próximamente un Multiair diésel? Puede que s, nos dicen; 픓entonces, seguramente eliminemos la válvula EGR de recirculación de gases y el filtro de partículas será mucho más sencillo, lo que implicará un coste de mantenimiento mucho menor.