Evolución de los motores de combustión interna

Nafteros
El diseño y la fabricación, ayudado en los últimos años por la computación, motorizó grandes cambios, siempre orientados a la obtención de mejores rendimiento. El avance más popularizado en los motores modernos es la inyección electrónica trabajando conjuntamente con dispositivos como la sonda Lambda y los catalizadores.
Diesel
La evolución de estos motores es permanente desde su surgimiento en 1936. Su éxito se debió a la economía de consumo y a la creencia generalizada en su bajo nivel contaminante.
Se lograron aumentos de rendimientos volumétricos y mecánicos con la introducción del Turbo con intercooler y sistemas de inyección indirecta. Más recientemente aparece la inyección directa comandada electrónicamente, las tapas de cilindros multiválvulas y los nuevos aceites lubricantes.

 

La constante investigación sobre el mejoramiento del rendimiento de estos dos motores fueron llevándolos a aumentar la relación de compresión y a bajar volumen y consumo. Todas estas características variaron en forma considerable, obteniendo mayor potencia por litro de combustible quemado.
En el año 1904 un motor con 7036 CC de cilindrada, a un régimen de 1200 r.p.m. y una relación de compresión de 3,20 a 1 generaba 48 CV de potencia. En el año 1968 un motor de 1600 CC a 4500 r.p.m. y una relación de compresión de 8,90 a 1 llegaba a  95 CV.
Gráfico: a mayor relación de compresión, mayor rendimiento.
Con relación de compresión mayores a 10 a 1 los materiales y combustibles existentes no soportan la temperatura y la presión que genera.
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Estos tipos de motores no pueden aprovechar el 100 % de calorías generadas por la combustión, y para que se llegue a lograr este umbral se requeriría de una filosofía de concepción diferente a la actual. Sin embargo se sigue trabajando denodadamente para producir motores que economicen combustible y no contaminen, tratando de
aprovechar al máximo el calor generado por el combustible y que éste combustible no necesite aditivos ni  complementos que degraden el medio ambiente. Uno de los aditivos que se transforman en sustancia tóxica es el plomo, que sale por el escape en forma de tetraetilo de plomo. El plomo es usado aún en nuestro país en algunas naftas, produciendo enfermedades en muchas personas que transitan por la ciudad. Este no es el único tóxico que emanan los escapes de los automotores, sólo es uno de los casos más graves. Existen cientos de otras sustancias tóxicas generadas por la combustión de éstos combustibles.

 

Comparaciones entre distintos combustibles usados por automotores

FAVORABLES NO FAVORABLES 

NAFTERO

Posibilidad de usar catalizadores para anular casi totalmente la contaminación.
Monóxido de carbono. Combustible no renovable. Bajo rendimiento.

DIESEL

No contamina con monóxido de carbono Económico. Bajo consumo. Contaminantes pesados: ácido sulfúrico, cadmio, aluminio, etc.
GAS NATURAL
Sólo emite dióxido de carbono y agua, y muy bajo nivel de contaminantes como el CO y el N2O3. Económico.
Al ser un derivado del petróleo, sus reservas esta acotadas, se calcula existencias solo hasta 2050. Bajo rendimiento.
GAS LICUADO DE PETROLEO
Silencioso. Funciona también en nafteros con una mínima reforma. Menor contaminación. Derivado de petróleo, sus reservas están acotadas. Pocas estaciones de servicios que lo expendan.

ETANOL (bioalcohol)

Es renovable de origen agrícola. Puede obtenerse a partir de muchas clases de vegetales. Poco contaminante, emite menos compuestos orgánicos volátiles e hidrocarburos que la  nafta. El motor a nafta necesita grandes combios para ser adaptado. No arranca con temperaturas  menores de 10 º C.  Bajo rendimiento. Caro.

BIOACEITES (vegetales)

Proceden del cultivo por lo que son renovables. Muy poco contaminante.
Materia prima cara. Los motores convencionales de combustión necesitan grandes cambios para que funcionen con este tipo de aceite. 
BIODIESEL
(aceite modificado estermetilico)
En su producción se obtiene harina de   alto contenido en proteínas para la ganadería, procedente de los restos de las cáscaras de semillas. Reduce el humo negro y las emisiones en motores Diesel. No emite óxido de azufre responsable de la lluvia ácida. El costo tres veces superior al gasoil. Se debe cambiar el aceite con mas asiduidad porque se diluye en el cárter. Necesita aditivos para arrancar a bajas temperaturas.
HIDROGENO No contamina, sólo emite vapor de agua. Puede ser usado tanto en motores de combustión  como en los eléctricos. Alto rendimiento.
Tiene grandes problemas técnicos de almacenamiento, se debe controlar su  temperatura para evitar riesgos de explosión y los depósito deben ser más grandes.