Desactivación de cilindros dinámica: ¿el próximo paso hacia la eficiencia?

Los sistemas de desconexión de cilindros son una invención relativamente moderna, que comenzó su desarrollo a comienzo de los años 80 en territorio americano. Aunque no ha sido hasta tiempos recientes, en esta misma década pasada, cuando se ha comenzado a extender al mercado en general, y con el Grupo VAG considerado a la cabeza de todo ello.

El funcionamiento es sencillo: a bajo rendimiento y revoluciones, como en circulación lenta o a vela, la centralita encargada de operar este sistema ordena que un número determinado de cilindros se desconecten, lo que deriva en una mejora en el consumo –el combustible no se introduce en las cámaras de los cilindros detenidos– y, por ende, se reducen en gran medida las emisiones.

Ello lo consigue al cerrar las válvulas de dichos cilindros y cortar el suministro de combustible. Por supuesto, el sistema también debe regular ciertos parámetros de los cilindros que quedan en funcionamiento, tales como el momento de encendido de la chispa.

El conductor, por su parte, no percibirá prácticamente nada durante esta situación. Sí que es cierto que se pierde algo de par motor durante estos períodos al reducirse la cilindrada efectiva del motor, pero es algo que en una conducción relajada, que es para cuando está diseñado, queda algo diluido.

En definitiva, este sistema, para un motor estándar como el que podemos encontrar en cualquier compacto, puede registrar unos ahorros de 0,5 litros/100 kilómetros de media. ¿Y cuál es el siguiente paso en esta tecnología? La respuesta la puede tener General Motors, precisamente los que comenzaron a experimentar con esta tecnología allá por comienzos de los 80.

Esta nueva tecnología la han denominado ''Dynamic Skip Fire'', que viene a significar algo así como 'desactivación dinámica del encendido'. No obstante, un nombre más explicativo sería el de 'desactivación selectiva' pues la particularidad del mismo es que esta desactivación no se restringe a un/os cilindros en concreto, como es el caso actual, sino que el ordenador elige qué cilindro o cilindros desactivar según la situación.

La investigación ha sido llevada a cabo por la empresa 'Tula Technologies' con la colaboración de GM en los grandes motores V8 de 5.3 y 6.2 litros de los Chevrolet Silverado y GMC Sierra. Este sistema permite un total de hasta 17 patrones de desactivación en estos motores en concreto.

Los resultados obtenidos son prometedores, pues aseguran una reducción del consumo de combustible de hasta un 15% con respecto al motor convencional, lo que significa entre un 5 y un 7% frente al equivalente con desactivación de cilindros estándar.

El reto de esta situación no era tan duro en el aspecto mecánico como en el informático, donde Tula Technologies ha colaborado con la empresa Cummins para el desarrollo de un software capaz de gestionar con la tarea de monitorizar múltiples parámetros y realizar de manera adecuada la desactivación de cilindros.

El sistema ya se implementa comercialmente, aunque solo en los modelos y motorizaciones mencionados anteriormente. Sin embargo, actualmente, los esfuerzos de ambas empresas se centran en la aplicación de este sistema a motores Diesel de seis cilindros, de cara a su implementación en automóviles comerciales.

En este caso, el funcionamiento es algo diferente. Para mantener la entrega de par –muy importante para vehículos de grandes dimensiones–, se inyecta la misma cantidad de combustible. Ello eleva la relación aire–combustible en los cilindros restantes, con sus consecuentes mayores esfuerzos y temperaturas de escape más altas.

Es algo en lo que ambos equipos deberán trabajar, pero los resultados hasta ahora muestran una significativa rebaja en las emisiones de dióxidos de nitrógeno y que, según los investigadores, podría llegar a ser del 66%, con una disminución de los consumos del 3,7% o superior. Las emisiones de CO2 también se ven recortadas, aunque en menor medida, un 1,5%. Mencionar que la mecánica usada para los experimentos es una con seis cilindros en línea, 500 caballos de potencia y 2.508 Newton metro de par, utilizados en los camiones Freightliner.

La crisis del COVID–19 ha ralentizado las investigaciones, sin embargo, los avances en este sentido podrían, a la larga, implementarse para los vehículos con motores de grandes dimensiones, ya sean a gasolina o Diesel, cifras que en un cómputo global ayudarían a reducir drásticamente la huella de carbono del transporte mundial.